Scientia, Vol. 25, N° 1 1 - up.ac.pa · 2 Scientia, Vol. 25, N° 1 ... Los perfiles de disolucion...

1Scientia, Vol. 25, N° 1

2 Scientia, Vol. 25, N° 1

AUTORIDADES DE LAUNIVERSIDAD DE PANAMÁ

Dr. Gustavo García de ParedesRector

Dr. Justo MedranoVicerrector Académico

Dr. Juan Antonio Gómez HerreraVicerrector de Investigación y Postgrado

Dr. Nicolás JeromeVicerrector Administrativo

Ing. Eldis BarnesVicerrector de Asuntos Estudiantiles

Dra. María del Carmen Terrientes de BenavidesVicerrectora de Extensión

Dr. Miguel Ángel CandanedoSecretario General

Mgter. Luis PossoDirector General de los Centros Regionales Universitarios


Revista de Investigación de laUniversidad de Panamá

Vol. 25, N° 1

Publicación de la Vicerrectoríade Investigación y Postgrado


Dr. ENRIQUE MEDIANERO S.Programa Centroamericano de Maestría en EntomologíaUniversidad de PanamáCP 0824Panamá

Dr. FRANCISCO MORAFacultad de Ciencias AgropecuariasUniversidad de PanamáPanamá

Magíster LUIS D´CROZCentro de Limnología y Ciencias del MarUniversidad de PanamáPanamá

Dr. JUAN ANTONIO GÓMEZ H.Centro de Limnología y Ciencias del MarUniversidad de PanamáPanamá

Dr. TOMÁS DIEZFacultad de MedicinaUniversidad de PanamáPanamá

Dr. BRUNO ZACHRISSONInstituto de Investigaciones Agropecuarias de Panamá-IDIAPPanamá

Dra. ANAYANSI VALDERRAMA C.Instituto Conmemorativo Gorgas de Estudios de la SaludPanamá

Dr. HÉCTOR BARRIOS V.Programa Centroamericano de Maestría en EntomologíaUniversidad de PanamáPanamá

SCIENTIA

Revista editada por la Vicerrectoría de Investigación y Postgrado de la Universidad de Panamá, cuyo fin escontribuir al avance del conocimiento de las Ciencias Naturales. Se publica en la modalidad de un volumenanual, que se divide en dos números o fascículos y ocasionalmente números especiales.

EDITOR: Dr. ALFREDO FIGUEROA NAVARRODiagramación: Editorial Universitaria Carlos Manuel Gasteazoro - Universidad de Panamá.Impreso en Panamá / 300 ejemplares.

Los artículos aparecidos en Scientia se encuentran indizados en LATINDEX.

CONSEJO EDITORIAL

Dr. JUAN BERNALUniversidad Autónoma de ChiriquíPanamá

Dr. HERMÓGENES FERNÁNDEZMARÍNInstituto de Investigaciones Científicas yServicios de Alta Tecnología - INDICASATPanamá

Dra. CLAUDIA RENGIFOFacultad de Medicina VeterinariaUniversidad de PanamáPanamá

Dr. YVES BASSETInstituto Smithsonian de InvestigacionesTropicalesPanamá

Dr. IVÁN ARMUELLESFacultad de Informática, Electrónica yComunicaciónUniversidad de PanamáPanamá

Magistra CLEOPATRA de ALLENFacultad de EnfermeríaUniversidad de PanamáPanamá

Dr. DIONISIO OLMEDOFacultad de FarmaciaUniversidad de PanamáPanamá

Dr. MODALDO TUÑÓNUniversidad LatinaPanamá


NOTA INTRODUCTORIA

Este año la revista Scientia cumple 29 años de existencia y, a pesar de los

avatares por los que ha pasado el país y nuestra institución, la revista ha

mantenido su norte de servir como medio de divulgación de los resultados

de las investigaciones de jóvenes y experimentados pesquisidores de toda

la región latinoamericana. Entre algunos de nuestros últimos logros desta-

ca que, desde hace más de 4 años, la revista sale con la periodicidad

establecida en su ficha técnica, se han realizado modificaciones al Comité

Editorial, incluido revisores internacionales para los manuscritos, todo esto

en busca de cumplir con las métricas que establece el LATINDEX. Ac-

tualmente la revista Scientia constituye uno de los 21 títulos de revistas

editadas en Panamá incluidos en el catálogo del LATINDEX, el cual es

uno de los sistemas regionales de información en línea para revistas cien-

tíficas de América Latina, el Caribe, España y Portugal.

En la última reunión del Comité Editorial se decidió incluir nuevas modifi-

caciones a la revista con miras a ser recogida en otros sistemas regionales

de información como SCIELO y REDAL y C. Entre las modificaciones

podemos mencionar una versión electrónica de la revista, la actualización

de las normas editoriales y dividir el Consejo Editorial por áreas, todo esto

con el objetivo de que los artículos publicados en nuestra revista tengan

aun una mayor exposición internacional. Por lo que exhortamos a seguir

enviando los manuscritos, resultados de sus investigaciones, para ser pu-

blicados en la Revista Scientia.


1FARMACIA Scientia (Panamá), 2015, Vol. 25, N° 1, 7-26

EVALUACIÓN DE LA EQUIVALENCIA TERAPÉUTICADE CINCO PRODUCTOS DE AMOXICILINA

TRIHIDRATO DE VENTA EN PANAMÁ,A TRAVÉS DE PERFILES DE DISOLUCIÓN

DRURY ATENCIO1, DAYSI LIAO2, VILMA TURNER3,ASTREIDA DUCREAUX4, MARISOL CHÁVEZ5, ORALIA SUÁREZ6,

SIGFRIDO ATENCIO7, YARIELA DE NORIEGA8

Profesores de la Facultad de Farmacia, Universidad de Panamá 1,2,3,4,5,6,Farmaceutico7, Instituto Especializado de Análisis8. [email protected],

[email protected], [email protected], [email protected],[email protected], ora [email protected],

s.a [email protected], [email protected]

RESUMEN

El objetivo del estudio es evaluar la equivalencia terapéutica de 5 pro-ductos de amoxicilina en cápsulas de 500 mg de venta en Panamá através de perfiles de disolución. Nuestra revisión bibliográfica revelóque la amoxicilina tiene un proceso de entrada saturable lo cual dificul-ta la demostración de la equivalencia terapéutica a través de perfilesde disolución. Sin embargo, la OMS la propone como candidato a labioexención por lo que su equivalencia terapéutica podría ser efectua-da a través de perfiles de disolución. Los perfiles de disolucion obteni-dos a pH 1,2 muestran que todos los productos ensayados son de muyrápida disolución, pero a pH 4,5 y 6,8 se observan diferencias en elloscon respecto al producto de referencia. Según la información recopila-da, la amoxicilina puede pertenecer a la clase I ó a la clase III delSistema de Clasificación Biofarmacéutica. Si se considera a laamoxicilina como perteneciente a la clase I, sólo un producto (P002)demostró perfiles de disolución similares a los del productos de refe-rencia en los tres medios ensayados. Ahora bien, si se considera como


clase III, los resultados obtenidos demuestran que ninguno de los productos cumplecon los requerimientos de bioexención para esta clase, incluyendo al producto dereferencia. Independientemente de la clase a la que pertenezca la amoxicilina losresultados ponen de manifiesto una falta de similitud en los perfiles de disolucióncasi en la totalidad de los productos evaluados.

PALABRAS CLAVES:

Trihidrato de Amoxicilina, Estudios In-Vitro, Perfiles de Disolución, EquivalenciaTerapéutica, Bioexención, Sistema de Clasificación Biofarmacéutica.

INTRODUCCIÓN

Los medicamentos de venta en la República de Panamá sólo requieren de la obten-ción de un registro sanitario para su comercialización, no siendo necesaria la de-mostración de equivalencia terapéutica, por lo que no podemos asegurar que dosmedicamentos que son equivalentes farmacéuticos puedan producir el mismo efec-to terapéutico.

Los productos se consideran equivalentes farmacéuticos si contienen idénticas can-tidades de los mismos ingredientes activos, en la misma forma de dosificación ycumplen con los mismos o comparables estándares. La equivalencia farmacéuticano implica necesariamente bioequivalencia ya que diferencias en los excipientes oen el proceso de fabricación y algunas otras variables pueden conducir a diferen-cias en el rendimiento del producto. (European Medicine Agency, 2010).

Mientras que un equivalente terapéutico es un equivalente farmacéutico que, al seradministrado en la misma dosis, producirá similares efectos clínicos que el productoal que es equivalente (Ley 1, del 10 de enero de 2001).

La equivalencia terapéutica puede ser demostrada a través de estudios in vivo o invitro. (World Health Organization, 2006). La industria nacional utiliza los estudiosin vitro, específicamente los perfiles de disolución, como un método alterno a losestudios in vivo, para demostrar que sus medicamentos genéricos tienen la mismacalidad, seguridad y eficacia que el producto de referencia designado por la Auto-ridad de Salud.

Los perfiles de disolución se fundamentan en el Sistema de ClasificaciónBiofarmacéutica (BCS, por sus siglas en inglés) el cual clasifica a las moléculas


según la solubilidad y permeabilidad del fármaco y la velocidad de disolución delmedicamento (Amidon, 1995), siempre y cuando el mecanismo de liberación seainmediato.

A partir de esta información podemos definir la clase a la que pertenece el fármacosegún el Sistema de Clasificacion Biofarmacéutica: Clase I: Alta solubilidad y Altapermeabilidad; Clase II: Baja solubilidad y Alta permeabilidad; Clase III: Alta solu-bilidad y Baja permeabilidad y Clase IV: Baja solubilidad y Baja permeabilidad(Amidon, 1995) y, con la velocidad de disolucion si el medicamento es de rápida omuy rápida disolución.

Un medicamento es de rápida disolución cuando no menos del 85% de la cantidaddeclarada del fármaco se disuelve en 30 minutos empleando el aparato de paletas a75 rpm o el aparato de canastas a 100 rpm en un volumen de 900 mL o menos encada uno de los siguientes medios: (i) una solución de HCl a pH 1,2; (ii) un amorti-guador de acetato a pH 4,5 y; (iii) un amortiguador de fosfato a pH 6,8 y, es de muyrápida disolución cuando no menos del 85% de la cantidad declarada del fármacose disuelve en 15 minutos empleando el aparato de paletas a 75 rpm o el aparato decanastas a 100 rpm en un volumen de 900 mL o menos en cada uno de los siguien-tes medios: (i) una solución de HCl a pH 1,2; (ii) un amortiguador de acetato a pH4,5 y; (iii) un amortiguador de fosfato a pH 6,8 (World Health Organization, 2006).

La Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos (FDA, por sussiglas en inglés) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) (WHO, por sussiglas en inglés), entre otras, han creado guías para que la industria farmacéuticapueda cumplir con todas las exigencias para tal demostración (Food and DrugAdministration, 2000 y World Health Organization, 2006).

Por otro lado, cabe destacar que, al inicio de los años 70, se produjeron casos debioinequivalencias con el uso de diversos medicamentos como digoxina, lo cualllevó a la necesidad de someter a los productos a estudios para determinar subiodisponibilidad y/o bioequivalencia. (Yu, 2014)

Uno de los medicamentos que es empleado en la población panameña es laamoxicilina trihidrato. Este antibiótico es muy utilizado en diversas condiciones in-fecciosas, por lo que es de nuestro interés evaluar si todos los productos que contie-nen amoxicilina trihidrato en cápsulas de 500 mg, de venta en Panamá, presentanperfiles de disolución similares a los obtenidos por el medicamento de referenciaestablecido por la autoridad de salud, el cual ha demostrado calidad, seguridad y


eficacia, aspectos que han sido evaluados en otras latitudes y en otros medicamen-tos.

El nombre químico de la amoxicilina es ácido (2S, 5R, 6R)-6-[(R)-2-amino-2-(4-hidroxifenil) acetamido]-3,3-dimetil-7-oxo-4-tia-1-azabiciclo [3.2.0] heptano-2-carboxílico (Sweetman, 2009). Su fórmula molecular es C16H19N3O5S·3H2O(Sweetman, 2009) y su peso molecular es de 419,4 g/mol (World Health Organization,2013).

La amoxicilina trihidrato es un polvo blanco o casi blanco, cristalino, prácticamenteinodoro. Poco soluble en agua; muy poco soluble en alcohol; prácticamente insolu-ble en aceites grasos; insoluble en tetracloruro de carbono, cloroformo y benceno.El pH de una solución al 0,2% de amoxicilina en agua está entre 3,5 y 6,0. Se debealmacenar en recipientes herméticos (Sweetman, 2009). Otros autores reportanque la solubilidad de la amoxicilina trihidrato es de 5,4 mg/mL a 37 °C (Tsuji, 1979).La biodisponibilidad de la amoxicilina es de 70-90%, con un pico de nivelesplasmáticos de 4 mg/mL entre 1 a 2 horas después de administrada una dosis de250 mg por vía oral. La absorción es dependiente de la dosis (Kaur, 2011). Lapresencia de alimentos en el estómago no parece disminuir la cantidad total absor-bida (Brunton, 2011).

El volumen aparente de distribución de la amoxicilina es de aproximadamente 0,26a 0,31 L/kg y se une a proteínas plasmáticas entre un 17% a 20%, principalmente ala albúmina (Kaur, 2011 y Brunton, 2011).

Más del 80% de la amoxicilina se excreta sin cambio por vía renal y sólo del 10 al25 % sufre metabolismo. También se secreta en la leche materna (Kaur, 2011).

La amoxicilina puede interaccionar con el ácido clavulánico, clavulanato de potasio,omeprazol, esomeprazol, lanzoprazol, probenecid, anticonceptivos orales, alimentos(Kaur, 2011 y Baxter, 2010), entre otros.

La amoxicilina, como todos los antibióticos ß-lactámicos, interfiere con la biosíntesisde la pared celular por interacción con proteínas unidas a penicilina (Brunton,2011).

Está indicada en el tratamiento de la actinomicosis, ántrax, infecciones del tractobiliar, bronquitis, endocarditis (en particular para la profilaxis), gastroenteritis (inclu-yendo Salmonella enteritis, pero no shigellosis), gonorrea, enfermedad de Lyme,


infecciones de la boca, otitis media, neumonía, trastornos del bazo (profilaxis de lainfección neumocócica), fiebre tifoidea y paratifoidea y las infecciones del tractourinario (Florez, 2008).

La dosis oral habitual es de 250 mg a 500 mg cada 8 horas ó 500 mg a 875 mg cada12 horas; la dosis en niños es de 20 a 45 mg/Kg dependiendo de la edad y peso(Sweetman, 2009). La dosis de amoxicilina debe reducirse en pacientes con insufi-ciencia renal moderada a severa según el aclaramiento de creatinina (Sweetman,2009) y se encuentra clasificada como Categoría B durante el embarazo (Freeman,1998).

PARTE EXPERIMENTAL

Equipos

Equipo disolutor Pharma Alliance Group TD-14L Plus, Espectrofotómetro UV/VisMarca Labomed, Inc. UVD-3200, HPLC Marca Agilent serie 1100.

Reactivos

Fosfato monobásico de potasio Marca J. T. Baker, Hidróxido de sódio, MarcaScharlau, Hidróxido de potasio Marca Merck, Metanol Marca Tedia, AcetonitriloMarca J.T. Baker,

Cloruro de Potasio Marca Merck, Ácido Acético Marca Loba Chemie, Acetato desodio trihidratado Marca Loba Chemie, Ácido clorhídrico Marca Loba Chemie,Amoxicilina trihidrato, patrón secundario, con un título de 86,4 % utilizado comoestándar de referencia.

Metodología

El tipo de estudio realizado en la presente investigación fue el experimental a travésde estudios in vitro de los perfiles de disolución y se efectuó de julio a agosto de2013; para el mismo se seleccionaron 5 productos de forma intencional que conteníanamoxicilina trihidrato en cápsulas de 500 mg de venta en Panamá designándoloscomo productos de prueba más uno que fue certificado debidamente por la autoridadde salud como producto de referencia. Cada uno de los 6 productos fue identificadocon un código alfanumérico para preservar su identidad.


Algunas muestras fueron adquiridas a través de donaciones y otras fueron compra-das en el mercado nacional. El nombre del producto de referencia fue suministradopor la Autoridad de Salud, específicamente la Sección de Bioequivalencia (SEBEQ)de la Dirección Nacional de Farmacia y Drogas.

Se realizó una revisión bibliográfica de la amoxicilina y luego se efectuaron laspruebas de control de calidad de acuerdo a la metodología descrita en la Farmacopeade los Estados Unidos (USP, 2012) para las cápsulas de amoxicilina y, posterior-mente, se realizaron los perfiles de disolución.

Control de calidad

El control de calidad efectuado a las cápsulas de amoxicilina fueron las pruebas dedisolución y la de valoración las cuales se encuentran descritas en la Farmacopeade los Estados Unidos 35.

La prueba de disolución fue efectuada bajo las siguientes condiciones:

Medio: AguaVolumen: 900 mLTemperatura: 37°C ± 0,5°CAparato: 2Velocidad: 75 rpmTiempo de disolucion: 60 minutosMétodo de cuantificación: EspectrofotometríaLectura: UV 272 nmTolerancia: No menos del 80% de la cantidad

declarada de amoxicilina.

Mientras que las condiciones para la prueba de valoración fueron:

Método de cuantificación: Cromatografía Líquida de Alta Resolución(HPLC, por sus siglas en inglés)

Detector: UV 230 nmColumna: 4 mm x 25 cm; relleno L1Velocidad de flujo: 1,5 mL/minVolumen de inyección: 10 uLCriterio de aceptacion: 90% - 120%


Se empleó un amortiguador de fosfato monobásico de potasio ajustando el pH a 5,0± 0,1 con hidróxido de potasio al 45% (p/p). La fase móvil estuvo compuesta poruna mezcla de acetonitrilo y el amortiguador de fosfato en una proporción 1:24.

Perfiles de disolución

Condiciones del estudio

Las condiciones estipuladas para la determinación de los perfiles de disolución segúnlas recomendaciones de las Autoridades de Salud panameñas y de las guías deOMS (World Health Organization, 2006) son:

Aparato de disolución: 2 paletasMedio de disolución: Amortiguadores a pH 1,2; 4,5 y 6,8Volumen: 900 mLTemperatura: 37°C ± 0,5°CVelocidad: 75 rpmMétodo de cuantificación: EspectrofotometríaLectura: 272 nm

Procedimiento

Para efectuar el ensayo se emplearon 12 cápsulas del producto de prueba y 12cápsulas del producto de referencia para cada unidad de pH a ensayar, siendo elprocedimiento el citado a continuación:

1. Se ajustaron las condiciones en el equipo disolutor.2. Se adicionaron 900 mL del medio de disolución en cada vaso del equipo disolutor.3. Se verificó la temperatura del medio en cada vaso del equipo disolutor.4. Se agregó una cápsula a cada vaso del equipo disolutor.5. Transcurrido el tiempo previamente programado, 10, 15, 20, 30, 45 minutos, se

tomó 6 mL de muestra de cada vaso del equipo disolutor empleando una jeringuillade 10 mL. El volumen de muestra retirada no fue repuesto.

6. Se filtró cada muestra y se recogió en un tubo de ensayo previamente rotulado.7. El procedimiento se repitió hasta completar las doce (12) cápsulas del producto

de prueba y las doce cápsulas del producto de referencia por cada unidad depH.

8. Se evaluó el efecto del color de las cápsulas en las absorbancias obtenidas a losdiferentes tiempos.


Curva de calibración

Para preparar la curva de calibración, se pesaron 50 mg de amoxicilina trihidratocon un título de 86,4 % y se disolvieron en 30 mL de medio de disolución al pHensayado. Posteriormente, la muestra fue sonificada durante tres a cinco minutos yaforada hasta 50 mL con el mismo medio de disolución obteniéndose unaconcentración de 0,864 mg/mL. De esta solución madre se tomaron las alícuotaspara preparar soluciones a una concentración de 103,8 mg/mL, 172,8 mg/mL y259,2 mg/mL; no se emplearon estándares internos.

Muestras

Se tomó 4 mL de la muestra del líquido filtrado a cada tiempo y pH estipuladodiluyéndola en el medio correspondiente y se aforó a 10 mL en un matraz volumétrico.Finalmente, se determinó la cantidad disuelta en un espectrofotómetro a 272 nm.

Análisis estadístico de los datos

La población del estudio la constituían todos los productos que contenían amoxicilinatrihidrato en cápsulas de 500 mg de venta en Panamá, mientras que la muestraestuvo conformada por 6 productos que contenían amoxicilina trihidrato en cápsu-las de 500 mg de venta en Panamá, de los cuales 5 eran productos de prueba y unoera el de referencia.

A cada producto se le calculó el porcentaje de principio activo disuelto; además, elpromedio del porcentaje de principio activo disuelto con su desviación estándar y elcoeficiente de variación por cada unidad de tiempo en los diferentes pH ensayados.

El parámetro recomendado para establecer si los perfiles de disolución, de los dife-rentes productos ensayados, eran similares o no al del producto de referencia fue elfactor de similitud, f2 (World Health Organization, 2006).

La ecuación matemática del factor de similitud es la siguiente (World HealthOrganization, 2006):

100**11log*505,0

12

2

n

t tt TRn

f


Donde Rt y Tt son los porcentajes promedios disueltos del producto de referencia yprueba respectivamente y n es el número de parejas de puntos seleccionados.

La evaluación de la similitud se basó en las siguientes condiciones (EuropeanMedecine Agency, 2010):

a. Un mínimo de tres puntos en el tiempo son requeridos (excluyendo el cero).

b. El punto en el tiempo debe ser el mismo para las dos formulaciones.

c. Se deben poseer 12 valores individuales a cada tiempo para cada formulación.

d. No debe existir más de un valor promedio por encima del 85% del porcentajedisuelto para cualquiera de las formulaciones.

e. La desviación estándar relativa o coeficiente de variación para cualquiera de losproductos debe ser menor que el 20% para el primer punto y menor que el 10%para el segundo hasta el último punto.

f. Un valor de f2 entre 50% y 100% sugiere que los perfiles de disolución sonsimilares.

g. Si el valor del porcentaje promedio de la cantidad disuelta es mayor que 85 % alos 15 minutos no se requiere la demostración de similitud entre las curvas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La información farmacológica recopilada permite establecer que la amoxicilina esun fármaco que posee un mecanismo de transporte saturable por lo que su procesode entrada responde a una cinética no lineal.

La reglamentación actual en Panamá excluye a medicamentos con cinética nolineal de una bioexención. La OMS, en su Informe Técnico número 40 (WorldHealth Organization, Annex 8, 2006), incluye a la amoxicilina anhidra de 500 mgcomo candidata para la aprobación de la bioexención y es clasificada como unmedicamento de clase I dentro del Sistema de Clasificación Biofarmacéutica(Lindenberg, 2004 y WHO, 2006), lo cual nos indica que es de alta solubilidad y altapermeabilidad.


Por otro lado, otros autores indican que la amoxicilina es un medicamento declase III (Wu, 2005) y otros la clasifican como un medicamento de clase IV(Kassim, 2003). El valor de la permeabilidad efectiva (Peff) reportado es de0,3 X 104 cm/s y un valor de log P de -0,58 y de ClogP de -1,872, valores queson inferiores a los registrados para el medicamento de corte que es elmetoprolol cuyos valores serían 1,34X104 cm/s, 1,72 y 1,486, respectivamente(BCS, s.f.). Adicionalmente, la FDA tiene una lista sugerida de fármacos mo-delos para determinar la permeabilidad y dentro de ella tienen clasificada a lamolécula de amoxicilina como un fármaco de baja permeabilidad (Food andDrug Administration, 2000).

Se ha reportado que la solubilidad intrínseca de la amoxicilina trihidrato es de5,4 mg/mL a 37 °C con un perfil de solubilidad en función del pH que muestraun mínimo entre 4 a 8 mg/mL dentro del rango de pH de 4 a 7 (Tsuji, 1979).Esta información permite establecer que la amoxicilina es una fármaco alta-mente soluble según la relación Dosis/solubilidad, por lo que la amoxicilinatrihidrato es un fármaco que puede pertenecer a la clase I ó III.

Aunque aún existen diferentes opiniones sobre otorgarle o no una bioexencióna la molécula de amoxicilina, el estudio permitió realizar comparaciones de losperfiles de disolución entre productos genéricos que contienen amoxicilinatrihidrato en cápsulas de 500 mg y el producto de referencia en los tres mediosbiorrelevantes (pH 1,2, 4,5 y 6,8) y así evaluar la posible calidad, seguridad yeficacia de estos medicamentos empleados en la población panameña.

Los resultados del control de calidad efectuado a los productos utilizados en lainvestigación, prueba de disolución y de valoración, demostraron que cada unode ellos cumplían con las condiciones establecidas en la Farmacopea de losEstados Unidos 35 (USP-35, por sus siglas en inglés) para las cápsulas deamoxicilina.

La cantidad disuelta de amoxicilina contenida en las cápsulas de 500 mg fuedeterminada por espectrofotometría, en cada uno de los productos de prueba yreferencia ensayados a los diferentes pH y tiempos programados en el perfil dedisolucion, a través de una curva de calibración. A continuación se presenta laecuación de regresión promedio de las curvas de calibración empleadas en elestudio:

XY *00300721,002316435,0


%Qd10

ProductoP001P002P003P004P005P006

Promedio(%)87,790,292,996,591,893,5

Desv.Est.2,52,42,01,34,02,5

Promedio(%)93,093,794,6

100,097,896,6

Desv.Est.2,42,42,91,12,31,8

Promedio(%)94,894,297,8

102,2101,697,8

Desv.Est.1,33,32,40,82,11,5

Promedio(%)96,297,298,5

104,8104,398,6

Desv.Est.1,21,81,90,81,51,7

Promedio(%)97,599,199,3

103,6104,199,2

Desv.Est.1,11,40,91,10,91,5

%Qd15 %Qd20 %Qd30 %Qd45

Cuadro N° 1: Porcentaje promedio disuelto y desviación estándar de cada producto empleado vs tiempo(minuto) a pH 1,2.

%Qd 10: Porcentaje disuelto a los 10 minutos. %Qd 15 Porcentaje disuelto a los 15 minutos.%Qd 20 Porcentaje disuelto a los 20 minutos. %Qd 30 Porcentaje disuelto a los 30 minutos.%Qd 45 Porcentaje disuelto a los 45 minutos. Desv. Est. Desviación Estándar.


%Qd10


Promedio(%)69,969,680,455,365,568,6

Desv.Est.9,66,7

10,83,17,56,9

Promedio(%)79,780,589,166,572,975,0

Desv.Est.7,15,68,93,77,26,9

Promedio(%)83,885,590,872,776,579,8

Desv.Est.4,45,37,63,94,55,9

Promedio(%)88,492,494,380,281,484,1

Desv.Est.2,94,94,74,03,85,2

Promedio(%)92,798,295,888,385,989,0

Desv.Est.2,03,72,53,52,73,8

%Qd15 %Qd20 %Qd30 %Qd45


Siendo “Y” la absorbancia y “X” la concentración en mg/L del fármaco disuelto.El valor del coeficiente de correlación fue de 0,99993875 y el del coeficiente dedeterminación fue de 0,9998775.

A continuación, los Cuadros N° 1, N° 2 y N° 3 muestran los resultados del porcen-taje disuelto, como promedio de las 12 unidades analizadas de cada producto con sudesviación estándar a los medios con pH 1,2, 4,5 y 6,8, respectivamente, en funcióndel tiempo.

El producto de referencia se identificó con el código alfanumérico P001 mientrasque el resto de los productos de pruebas se identificaron con el código alfanuméricoP002, P003, P004, P005 y P006.



%Qd10


Promedio(%)75,371,276,468,177,077,1

Desv.Est.5,87,4

13,44,38,4

12,3

Promedio(%)82,075,583,878,589,182,5

Desv.Est.4,55,9

10,53,95,9

12,6

Promedio(%)83,780,686,383,993,290,7

Desv.Est.2,35,18,02,96,3

12,3

Promedio(%)86,585,489,8

103,2101,0103,8

Desv.Est.2,25,14,3

11,75,8

10,4

Promedio(%)91,287,492,5

115,1110,2112,9

Desv.Est.2,73,12,23,63,96,5

%Qd15 %Qd20 %Qd30 %Qd45


A pH 1,2, los productos ensayados demostraron ser de muy rápida disolución (MRD)y, por ende, pueden ser considerados como similares. Un producto es de muy rápi-da disolución cuando más del 85% de la cantidad declarada se disuelve en unperíodo de tiempo inferior o igual a 15 minutos. Los productos, que poseen estacaracterística (MRD), no requieren demostración de similitud entre perfiles dedisolucion.

Las comparaciones de los perfiles de disolución a pH 4,5 se presentan a continua-ción y muestran que a tiempos muy tempranos el proceso de disolución es muyvariable, por lo que el cálculo del factor de similitud se efectuó a partir de los datosobtenidos a los 15 minutos.

Cuadro N° 4: Valor del factor de similitud utilizando el producto P001 como referencia y el porcentajedisuelto a los quince y treinta minutos a pH 4,5.

N/A: No Aplica. RD: Rápida Disolución.MRD: Muy Rápida Disolución. f2 factor de similitud.%Qd 15 Porcentaje disuelto a los 15 minutos. %Qd 30 Porcentaje disuelto a los 30 minutos.

Producto

P001P002P003P004P005P006

%Qd15

79,780,589,166,572,975,0

%Qd30

88,492,494,380,281,484,1

Clasificación segúnvelocidad de disolución

RDRD

MRD---------------------

f2

78,1N/A50,357,668,3

Similitud del perfil dedisolución según f2

CumpleN/A

CumpleCumpleCumple

Los resultados demuestran que únicamente el producto P003 es de Muy RápidaDisolución (MRD), a diferencia de lo observado a pH 1,2. Si la amoxicilina es


considerada como un fármaco de clase III, se requiere que tanto el producto dereferencia como el de prueba sean MRD para aprobar una bioexención y conside-rarlos equivalentes terapéuticos. Nuestros resultados indican que solamente el pro-ducto P003 se ajusta al criterio de MRD; sin embargo, como el producto de refe-rencia (P001) no es MRD, el perfil de disolución de P003 no sería similar al delProducto de Referencia.

Por otro lado, en el caso de que la amoxicilina sea de clase I y que la velocidad dedisolución de los productos sea de Rápida Disolución (RD), podríamos compararlos perfiles de disolución a través del factor de similitud. Ahora bien, los únicosproductos de rápida disolución son el P001 y el P002, los cuales presentan una bajavariabilidad. El valor de f2 del producto P002 se encuentra dentro del rango deaceptabilidad; por lo tanto, su perfil de disolución es similar con el del producto dereferencia a pH 4,5.

En el caso de los productos P004, P005 y P006, éstos no son de RD por lo que nose les podría aprobar la bioexención a través de la comparación de los perfiles dedisolución. Sin embargo, realizamos el cálculo de f2 pudiendo observar que cum-plen con el factor de similitud (f2). En estos casos fue necesario incluir el valor Qda los 45 minutos para el cálculo de f2.

A continuación se presentan los resultados del análisis comparativo de los perfilesde disolución a pH 6.8.

Cuadro N° 5: Valor del factor de similitud utilizando el producto P001 como referencia y el porcentajedisuelto a los quince y treinta minutos a pH 6,8.

RD: Rápida Disolución. MRD: Muy Rápida Disolución. f2 factor de similitud.%Qd15 Porcentaje disuelto a los 15 minutos. %Qd 30 Porcentaje disuelto a los 30 minutos.

Producto

P001P002P003P004P005P006

%Qd15

82,075,583,878,589,182,5

%Qd30

86,585,489,8

103,2101,0103,8

Clasificación segúnvelocidad de disolución

RDRDRDRD

MRDRD

f2

_68,777,550,2N/A48,3

Similitud del perfil dedisolución según f2

CumpleCumple

No cumpleNo cumpleNo cumple

A pH 6,8, los productos P001, P002, P003, P004 y P006 no cumplen con los requi-sitos establecidos para los fármacos de clase III, los cuales sólo son cumplidos porel producto P005. Bajo esta clasificación (clase III), tendríamos que concluir que


ninguno de los productos presenta similitud en el perfil de disolución con respecto alproducto de referencia ya que éste no es MRD a este pH.

Si la amoxicilina pertenece a la clase I y los productos presentan rápida disolución,podríamos demostrar la similitud de los perfiles de disolución a través de f2. Losresultados obtenidos nos indican que todos los productos utilizados son de rápidadisolución a pH 6,8, excepto P005 que es MRD.

Los valores obtenidos de f2 para los productos P002 y P003 se encuentran dentrodel rango aceptabilidad, lo cual indica que sus perfiles de disolución son similares aldel producto de referencia.

Con respecto al producto P004 y P006, aunque son productos de RD, los valores devariabilidades se encuentran fuera del rango permitido, por lo que no sería válidoincluirlos como similares, aunque el cálculo de f2 se encuentre dentro de los valo-res aceptabilidad.

De acuerdo a las guías nacionales e internacionales, los productos de clase IIIdeben ser de muy rápida disolución en los tres medios biorelevantes, condición quetambién debe cumplir el producto de referencia. Por lo tanto, ninguno de los pro-ductos ensayados pueden ser considerados como similares con respecto al produc-to de referencia.

Cuadro N° 6: : Resumen del cumplimiento de los criterios para que los productos puedan demostrar suintercambiabilidad considerando que la amoxicilina sea de clase III.

PR: Producto de Referencia. N/I: No Intercambiable.

P001P002P003P004P005P006

S í

XXXXXX

No S í

X

No

XX

XXX

S í

X

No

XXXX

X

Decisión deEquivalenciaTerapéutica

pH 1,2

Cumplimiento del criterio de disoluciónpara la clase III

pH 4,5 pH 6,8

PRN/IN/IN/IN/IN/I


Si evaluamos los resultados desde la perspectiva de que el fármaco pertenece a laclase I, los productos P002, P003, P004, P006 y el producto de referencia (P001)cumplieron con el criterio para un fármaco perteneciente a la clase I, es decir, sonde RD. Sin embargo, únicamente el producto P002 presenta perfiles de disoluciónsimilares a los obtenidos en el producto de referencia en los tres medios de disolu-ción tal cual se refleja en las siguientes gráficas, por lo que podría ser identificadocomo un medicamento intercambiable (MI) de ser factible este proceso.

Cuadro N° 7: Resumen del cumplimiento de los criterios para que los productos puedan demostrar suintercambiabilidad considerando que la amoxicilina sea de clase I.

PR: Producto de Referencia. MI: Medicamento Intercambiable.

P001P002P003P004P005P006

S í

XXXXXX

No S í

XX

No

XXXX

S í

XXX

No

XXX

Decisión deEquivalenciaTerapéutica

pH 1,2

Cumplimiento del criterio de disolución para laclase I

pH 4,5 pH 6,8

PRMI

No intercambiableNo intercambiableNo intercambiableNo intercambiable

Figura 1: Perfil de disolución del Porcentaje Disuelto vs Tiempo entre los productos P001 y P002 a pH1,2.




En todas las figuras (1,2 y 3), se puede observar la gran similitud existente en lascurvas de liberación de los porcentajes de las cantidades disueltas del producto deprueba P002, con respecto al producto de referencia P001 a los diferentes pHensayados en el estudio.


CONCLUSIONES

1. Existen evidencias de que la amoxicilina pertenece a la clase III (alta solubilidady baja permeabilidad) por lo que para demostrar la equivalencia terapéutica losproductos deben ser de muy rápida disolución en los tres medios biorelevantes,condición que ninguno de los productos ensayados, incluyendo al producto dereferencia, logró cumplir.

2. El producto P002 fue el único producto de la clase I que logró presentar perfilesde disolución similares a los obtenidos en el producto de referencia en los tresmedios biorelevantes.

3. Todos los productos evaluados en este estudio cumplieron los requerimientosoficiales de calidad incluyendo la prueba de disolución. Sin embargo, el únicoproducto que presentó perfiles de disolución similares al producto de referenciaen los tres medios biorelevantes fue el producto P002 por lo que éste podría seraceptado como medicamento intercambiable si se aprueba la bioexención.

4. No podemos establecer con seguridad si las diferencias observadas en los diver-sos productos pueden o no ser terapéuticamente significativas por el hecho deque la amoxicilina es un antibiótico bactericida, por un lado, con un amplio mar-gen de seguridad y, por otro lado, el hecho de que el proceso de absorción esaparentemente saturable. Estos aspectos deben ser considerados en el análisisriesgo/beneficio para la aprobación o no de la bioexención por parte de las Auto-ridades de Salud. Lo que sí es evidente es que los perfiles de disolución son útilescomo herramienta para identificar productos similares al producto de referencia.

SUMMARY

EVALUATION OF THERAPEUTIC EQUIVALENCE OF FIVE PROD-UCTS OF AMOXICILLIN TRIHYDRATE AVAILABLE IN PANAMÁTHROUGH DISSOLUTION PROFILES

This study compared the dissolution profile of products containing amoxicillin trihydratein capsules of 500 mg, available on the national market, in order to assess theirtherapeutic equivalence with respect to the product of reference. Our literaturereview of the pharmacology of amoxicillin revealed that this antibiotic has a satu-rable input process, condition that limits the use of in vitro studies of as a means todemonstrate its therapeutic equivalence. However WHO proposed it as candidate


for bioexent and as such its therapeutics equivalence can be evaluated with disso-lution profiles. Dissolution profiles show that at pH 1.2 all products are of very fastdissolution; however, at pH 4,5 and 6,8 is observed that certain products presentdifferences in dissolution profiles with regard to the reference product.Accordingto the information gathered, amoxicillin can belong to class I or class III of thebiopharmaceutical classification system. If we consider the amoxicillin as belong-ing to class I, only one product (P002) showed dissolution profiles similar to thereference product in the three dissolution media. Now, if we consider it as a classIII, the results show that none of the products met the requirements of biowaiverfor this class, including the reference product. Independent of which BCS classamoxicillin belong to our results show lack as similarity on dissolution profiles foralmost all the products evaluated.

KEY WORDS

Amoxicillin trihydrate, In Vitro dissolution profiles, Therapeutic Equivalence,Biowaiver, Biopharmaceutical Classification System.

AGRADECIMIENTOS

Deseamos agradecer la valiosa colaboración del Señor Director del Instituto Espe-cializado de Análisis, de la Universidad de Panamá, el Magíster Vasco Duke Her-nández, por facilitarnos la infraestructura y equipos para realizar la presente inves-tigación.


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Recibido: 30 de noviembre de 2014.Aceptado: 4 de mayo de 2015.


2QUÍMICA ORGÁNICA Scientia (Panamá), 2015, Vol. 25, N° 1, 27-37

ELECTROCHEMICAL DETECTION OF THE L-CYSTEINE USING A CARBON PASTE ELECTRODE

MODIFIED WITH A CONJUGATEOF TETRAAMINO COBALT (II)PHTHALOCYANINE AND GOLD

NANOPARTICLES

MARIO FRIEDERICIa*; INMACULADA ANGURELLb;ORIOL ROSSELLb; MIQUEL SECOb;

CARLOS MULLERc Y JORDI LLORCAD

aDepartamento de Química Inorgánica, Universidad de Panamá.*Corresponding autor: E-mail address: [email protected]

bDepartament de Química Inorgànica, Universitat de Barcelona,Martí i Franquès, 1-11, 08028 Barcelona, Spain.

cDepartament de Química Física, Universitat de Barcelona,Martí i Franquès, 1-11, 08028 Barcelona.

cInstitut de Tècniques Energètiques i Centre de Recerca en Nanoenginyeria,Universitat Politècnica de Catalunya, Diagonal, 647, 08028 Barcelona.

SUMMARY

Gold nanoparticles protected with a mixture of hexanothiol and MUA(11-mercaptoundecanoic acid) (AuNP1) were reacted with Co(II) tetra-aminophtalocyanine (CoTAPc). The resulting nanoparticles formedvia covalent bonds, AuNP2, were characterized by absorption spectra,infrared spectroscopy and transmission electron microscopy. Modifiedcarbon paste electrodes were prepared with AuNP1, CoTAPc andAuNP2 and evaluated for electrochemical detection of L-cysteine bycyclic voltammetry. Sensing of L-cysteine was uniquely observed withthe electrode modified with AuNP2.


KEY WORDS

Gold, nanoparticles, phtalocyanine, carbon electrodes, sensing, L-Cysteine.

INTRODUCTION

L-cysteine (Cys) is an amino acid present in natural proteins. Abnormal concentra-tions of Cys in urine are indicators of hepatic cystinuria. Consequently, the develop-ment of efficient strategies for Cys detection is today an exciting challenge. In thatrespect, a number of electroanalytical methods have been successfully employedowing their high sensitivity and selectivity. In particular, the use of chemically modi-fied electrodes have permitted to overcome the large overvoltage required for thenaked electrode surfaces as well as the surface fouling problem due to slow elec-trochemical oxidation of Cys or other analites. Among the numerous methodsdescribed for electrode modification (Salimi and Pourbeyram, 2003; de Taconi etal., 2003) have emerged those using conjugates of metal nanoparticles (MNPs)and other components, such as metallophthalocyanines (MPcs) (Wang et al., 2005;Lokesh et al., 2009) or Prusian blue (Pandey et al., 2012; Pandey and Chauhan,2012).

In this paper report the synthesis of conjugates of cobalt(II) phthalocyanine andgold nanoparticles through covalent bonds. We aimed to use this system to modifythe carbon paste electrode (CPE) for electrochemical detection of L-cysteine.

EXPERIMENTAL SECTION

Chemicals and equipment: All solvents and reagents were purchased from Aldrich.The carbon paste oil base and carbon paste electrode OD: 6.0 mm ID: 3.0 mmwere obtained from BAS Inc. CoTAPc (Achar and Lokesh, 2004) and AuNP0(Brust et al., 1994) were synthesized according to the literature.

All electrochemical measurements were performed in a Bio-Logic SAS potentiostatModel SP-150 s/n: 0220. A three electrochemical cell comprising of modified car-bon paste electrode (CPE) as the working electrode, platinum wire (Pt) as a counterelectrode, and an Ag/AgCl/KCl 3 M reference electrode was used. All solutionsfor voltammetric study were prepared in 0.1 M phthalate buffer pH 4.0 containing0.5 M M KCl.


The modified carbon paste electrode (CPE) was prepared using carbon paste oilbase and CoTAPc/AuNP1/AuNP2. The composition of the typical active pastewas found to be CoTAPc/AuNP1 = 2.0 % (w/w), AuNP2 = 8.0 % (w/w), carbonpaste oil base = 98.0 or 92.0 % (w/w). The active paste was filled into well ofelectrode body and the surface was manually smoothened on a clean butter paper.1H NMR spectra were performed on Brüker DXR 250 and Varian Mercury 400instruments. Chemical shifts are reported in parts per million relative external stan-dard SiMe4. Infrared spectra were carried out in a Nicolet 520 FT-IR. High resolu-tion transmission electron microscopy (HRTEM) measurements were performedat 200 kV with a JEOL 2100 microscope.

Synthesis of AuNP1

A sample of 0.151 g of gold NPs capped with hexanethiol was reacted with MUA(11-mercaptoundecanoic acid) (13.9 mg, 6.36 x 10-5 mol) in about 50 mL of CH2Cl2.The solution was stirred at room temperature until the nanoparticles containing themixture of ligands precipitated in the medium. AuNP1 nanoparticles were centri-fuged and washed with hexane and CH2Cl2 and dried under vacuum.

1H NMR (300 MHz, acetone-d6): 2.73 (t, 3JHH= 6.0 Hz, SCH2); 2.28 (t, 3JHH= 6.0Hz, CH2COOH); 1.76-1.22 (br, CH2); 0.89 (t, 3JHH= 6.0 Hz, CH3). IR (KBr): max/cm-1 3400 (O-H), 2953w (CH3), 2918sw and 2849m (CH2), 1708m (C-O). UV-Vis(CH3OH): max 525 and 750 nm. HRTEM: 2.2 ± 0.6 nm. TGA (%): Au, 81.2; or-ganic, 18.8. Ligands ratio: 1 mol 1-hexanethiol: 0.6 mol MUA.

Synthesis of AuNP2

A mixture of AuNP1 (265 mg, ~ 0.16 mmol MUA), EDC·HCl (31 mg, 0.16 mmol)and NHS (23 mg, 0.20 mmol) was dissolved in 20 mL of degassed DMF and keptstirring under nitrogen for 2 hours. Then Co(II)TAPc (26.9 mg, 0.04 mmol) wasadded dissolved in a mixture of 5 mL of degassed DMF and 5 mL of an aqueoussolution of NaHCO3 previously deoxygenated. The mixture was kept stirring for 12h. Upon completion of the reaction, the nanoparticles were centrifuged, washedwith DMF and water and dried under vacuum.

1H NMR (300 MHz, CH3OH-d4): 2.69 (t, 3JHH = 6.0 Hz, SCH2); 2.28 (t, 3JHH =6.0 Hz, CH2CONR); 1.77-1.22 (br, CH2); 0.92 (t, 3JHH = 6.0 Hz, CH3). IR (KBr):max/cm-1 2953w (CH3), 2919 and 2849m (CH2), 1608m (NHCO). UV-Vis(CH3OH): max 525 and 736 nm. ICPoes Analysis (%): Au, 74.25 and Co, 0.15.


Elemental Analysis (%): C, 11.72; H, 1.80; N, 0.39; S, 3.18. HRTEM: 1.9 ± 0.4 nm.TGA (%): metal, 75.7%; organic, 24.3. Raman: max/cm-1 1568 (CNC isoindol).

RESULTS AND DISCUSSION

The first step for the formation of the conjugates of tetraamino cobalt (II)phthalocyanine and gold nanoparticles consisted on treating Au nanoparticlesstabilized with 1-hexanethiol (AuNP0) with 11-mercaptoundecanoic acid (MUA)in dichloromethane. The reaction proceeded until complete precipitation of thegold nanoparticles AuNP1 in the reaction medium. The second step involvedthe cross-linking between AuNP1 and CoTAPc via formation of the amidefunction (Scheme 1).

S SS SS

Au S

S SSS

S

SS

S

S

SS

SS

O

O

O

O

O

SS SS S

AuS

SSS

SS

SS

S

S

SS

SS

O

O

O

O

O

NN

N

N

N

NN

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Co

NH

HN

HN

NH

SS

S

OH

S

S

AuSS S

OH

S SS

SSHO

S

SSS

S

OH

S

HO

O

O

O

O

O

NN

N

N

NN

N

N

Co

NH2

NH2H2N

H2N

+

EDC·HCl, NHS, NaHCO3 0,1 M

DMF, 14 h, r.t.

Scheme 1. Aggregate formation of Au nanoparticles (AuNP2) through cross-linking amide bondbetween AuNP1 and CoTAPc.


The presence of hexanethiolate ligands provides solubility to AuNP1 in DMF inorder to carry out the cross linking process.

The new material AuNP2 was characterized by IR, Raman, UV-Vis, 1H NMRspectroscopies and TEM.

The FTIR spectrum showed a band at 1609 cm-1 due to the vibration of the amidefunction (Fig. S1 Supplementary material). The presence of CoTAPc was evi-denced by the broad band in the range 1500-1570 cm-1 in the Raman spectrum dueto the vibration of the isoindole group of the phthalocyanine (Dent and Farrell, 1997;Tackley et al., 2001) (Fig. S2).

The UV-Vis spectra in methanol showed the surface plasmon band centered atapproximately 525 nm (Fig. S3) due to the excitation of the surface plasmon vibra-tions of the gold nanoparticles.

The 1H NMR spectrum (Fig. S4(a)) revealed the presence of wide signals poorlydefined, from which it was not possible to estimate the relative ratio between thetwo different thiolate ligands on the gold surface. To overcome this drawback, wedecomposed AuNP2 with I2 in deuterated methanol. This reaction released thethiolate ligands as disulfide species and the integration of the methyl protons of 1-hexanethiol and the methylene protons to the amide function is in accordance witha 1:0.6 (1-hexanethiol:thiol-amide) molar ratio (Fig. S4(b)).

Figure 1. (a) and (b) HRTEM of AuNP2 at scales of 20 and 5nm respectively, and (c) size distribution histogram.

Fig 1 shows the TEM image andsize distribution histograms ofAuNP2. The size of nanopar-ticles is around 2.0 nm, and theyshow spherical shape. The in-set in Fig. 1(b) shows the spotsdue to electron diffraction withcrystallographic planes [111] ofAu nanoparticles with a fccstructure. TEM images at ascale of 20 nm (Figure 1(a))shows partial aggregation ofnanoparticles due to the cross-linking via amide linkage be-tween the CoTAPc and AuNP1.


The potential application of the conjugate nanoparticles AuNP2 was tested in theelectrocatalytic oxidation of L-cysteine. For this, a carbon paste electrode (CPE)was modified with AuNP2 and for comparative purposes we also prepared CPEsmodified with tetraaminophthalocyanine of Co(II) (CoTAPc) or AuNP1.

The behavior of the carbon paste electrodes (CPE) was evaluated by cyclicvoltammetry in a range of potential of 0.0 to 1.0 V versus Ag/AgCl/KCl 3 M.Before exploring the electroactivity of the conjugate AuNP2, we tested separatelythe potential electroactivity of their precursors, CoTAPc and AuNP1. The Fig. 2shows the cyclic voltammograms for a solution of L-cysteine at pH = 4.0 usingCPE(s) unmodified and modified with AuNP1 or CoTAPc. As can be seen fromFig. 2, no electrocatalytic activity for the direct electrooxidation of L-cysteine wasobserved in any case.

On the other hand, due the low content of Co (II) (0.15 w% according the ICPoesanalysis) in AuNP2 we had to increase the amount required for the modification ofCPE up to 8.0 w%. In these conditions two electrochemical signals were observed:one quasireversible centered at 0.25 V (A1) and another irreversible at 0.45 V(A2). These peaks are assigned to the oxidation of Co (II) phtalocyanine species toCo (III) (A1/C1) and to the chemical oxidation of L-cysteine, respectively (A2).The last one serves to regenerate the Co(II) oxidation state of the cobalt bonded tothe phtalocyanine molecule (Halber and Baldwin, 1985). Both peaks are not welldefined, since the capacitative current due to the double layer of the electrode

Ew e /V

0.80.70.60.50.40.30.20.10

<I>/

mA

0.04

0.03

0.02

0.01

0

-0.01

-0.02

-0.03

-0.04

-0.05

a b

c

d

a CPE unmodified b CPE + AuNP1 c CPE + CoTAPc d CPE + AuNP2

Fig. 2. Cyclic voltammograms of a solution of L-cysteine 1.0 mM in an aqueous solution of potas-sium hydrogen phthalate 0.1 M pH=4.0 + KCl 0.5 M at a scan rate of 50 mVs-1 in: (a) CPEunmodified; (b) CPE + AuNP1 2 %; (c) CPE + CoTAPc 2 %; and (d) CPE + AuNP2 8 %.


surface is high. Probably, the adsorption of the AuNP2-L-cysteine to the electrodesurface is the cause of this high capacitance current. The Fig. 3 shows the cyclicvoltammograms obtained at different scan rates. A quasi symmetric redox coupleon surface A1-C1, which shows a linear relationship of peak current vs. scan rate,is clearly visible.

-0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8-0,04 -0,03 -0,02 -0,01 0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

I/mA

E/V

10 mVs-1 20 mVs-1 30 mVs-1 50 mVs-1 75 mVs-1 100 mVs-1

Fig. 3. CPE modified with AuNP2 8 % : Cyclic voltammograms at different rates of a solution of L-cysteine 1.0 mM in an aqueous solution of potassium hydrogen phthalate 0.1 M pH= 4.0 + KCl0.5M.

The electrochemical sensing of L-cysteine by using modified carbon paste elec-trodes with the conjugate species AuNP2 contrasts with the results obtained simplyusing their precursors AuNP1 or CoTAPc. The important role of the conjugate inthe electron transfer between L-cysteine and electrode surface can be explainedon the basis of the synergetic effect between cobalt centers and Au nanoparticles.That is, the nanoparticles provide a suitable microenvironment facilitating the directelectron transfer between the electroactive species and the electrode surface.

CONCLUSION

We propose a new method for the detection of L-Cysteine based on the nanoparticlesAuNP2 formed by gold nanoparticles covalently bonded to Co(II)tetraaminophtalocyanine. Modified carbon paste electrodes with conjugates AuNP2evidenced electrochemical activity of L-Cysteine in cyclic voltammetry.


Interestingly, carbon paste electrodes modified with the precursors of the conjugateAuNP2 did not show electrochemical activity in any case.

RESUMEN

DETECCIÓN ELECTROQUÍMICA DE LA L-CISTEÍNA UTILIZANDOUN ELECTRODO DE PASTA DE CARBONO MODIFICADO CON UNCONJUGADO DE TETRAAMINOFTALOCIANINA DE COBALTO(II)Y NANOPARTÍCULAS DE ORO.

Nanopartículas de oro protegidas con una mezcla de hexanotiol y MUA (ácido 11-mercaptoundecanoico) (AuNP1) se hizo reaccionar con tetraaminoftalocianina decobalto(II) (CoTAPc). Las nanopartículas resultantes formadas vía enlacescovalentes, AuNP2, fueron caracterizadas por espectroscopía UV-Vis, IR ymicroscopía de transmisión electrónica. Electrodos de pasta de carbono modificadosfueron preparados con AuNP1, CoTAPc y AuNP2 y se evaluó su actividadelectrocatalítica mediante la detección electroquímica de L-cisteína por voltametríacíclica. La detección de L-cisteína sólo se observó con el electrodo modificado conAuNP2.

PALABRAS CLAVES:

Oro, nanopartículas, ftalocianina, electrodos de pasta de carbono, sensor, L-cisteína.

ACKNOWLEDGEMENTS

Financial support from MICINN (projects CTQ2009-08795 and CTQ2009-12520)is acknowledged.Mario Friederici is grateful to the IFARHU-SENACYT program.


BIBLIOGRAPHICAL REFERENCES

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APPENDIX. Supplementary material

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 50050

60

70

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100

CoTAPcAuNP1AuNP2

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Tra

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CoTAPc

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CoTAPc

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Tra

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e

CoTAPc

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CoTAPc

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Tra

nsm

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CoTAPc

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CoTAPc

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Tra

nsm

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CoTAPcAuNP1AuNP2

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CoTAPc

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CoTAPc

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CoTAPc

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CoTAPc

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 50050

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70

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90

100%

Tra

nsm

itanc

e

CoTAPc

wavenumber/cm-1

Figure S1: FTIR spectra of CoTAPc, AuNP1 and AuNP2

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0

20

40

60

80

100

120

140

Inte

nsity

Raman shift (cm-1)

CoPc CoTAPc AuNP2

isoindol

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0

20

40

60

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120

140

Inte

nsity

Raman shift (cm-1)

CoPc CoTAPc AuNP2

isoindol

Figure S2: Raman spectra of CoPc, CoTAPc and AuNP2.


Figure S3: UV-Vis spectra of (a) AuNP1, (b) AuNP2 and (c) CoTAPc.

0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8f1 (ppm)

0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8f1 (ppm)

(a)

(b) S-CH2

CH2-CONHRCH2

CH3

0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8f1 (ppm)

0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8f1 (ppm)

0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8f1 (ppm)

0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8f1 (ppm)

0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8f1 (ppm)

0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8f1 (ppm)

(a)

(b) S-CH2

CH2-CONHRCH2

CH3

Figure S4: 1H NMR spectrum of AuNP2 (a) before and (b) after oxidative decomposition with I2 inMeOH-d4.

Recibido: 11 de mayo de 2014.Aceptado: 17 de febrero de 2015.


RESUMEN

El presente estudio se realizó en la provincia de Colón, República dePanamá, para determinar las principales especies de Scarabaeidae eHisteridae (Coleoptera) asociadas a las carcasas de cerdos domésti-cos, que pudieran servir como posibles indicadoras forenses, en losestados más avanzados de la descomposición. Se sacrificaron tres cer-dos domésticos (Sus scrofa L.), de aproximadamente 4.5 kg, y fueroncolocados cada uno sobre un embudo y envase enterrado conpreservante, funcionando como una “pitfall trap” para recolectar a losColeoptera, apoyado también por capturas de forma manual.

En total, se capturaron 283 ejemplares entre las dos familias, incluidosen 11 especies y en ocho géneros. La familia Scarabaeidae estuvorepresentada con nueve especies e Histeridae con dos. La especie deHisteridae más abundante en los cadáveres fue Hister sp. (76

3ENTOMOLOGÍA Scientia (Panamá), 2015, Vol. 25, N° 1,39-62

SCARABAEIDAE E HISTERIDAE (COLEOPTERA)ASOCIADOS A CADÁVERES DE CERDOS

DOMÉSTICOS (Sus scrofa) EN UNA ZONA BOSCOSADE FUERTE DAVIS, PROVINCIA DE COLÓN

PERCIS A. GARCÉS¹, DONAL WILLIAM3 y R. CAMBRA²

Departamento de Zoología¹,Facultad de Ciencias Naturales Exactas y Tecnología, Universidad de Panamá.

Museo de invertebrados G. B. Fairchild²,Facultad de Ciencias Naturales Exactas y Tecnología, Universidad de Panamá.

Ministerio de Educación3

[email protected], [email protected], [email protected]


especímenes), mientras que por Scarabaeidae las especies más abundantes fueronCanthidium elegantulum Harold, 1880 (52 especímenes), Ateuchus candezei(Harold, 1868) (39 especímenes) y Canthon moniliatus Bates, 1887 (31especímenes). Estas especies exhibieron diferencias significativas en los diferen-tes estados de descomposición y crean la posibilidad, a futuro, de que pudieranservir como indicadores forenses, debido a su presencia y abundancia en los cadá-veres, por la actividad depredadora de larvas o por sus hábitos necrófago y coprófagoen los estados más avanzados de la descomposición.

PALABRAS CLAVES

Coleoptera, Scarabaeidae, Histeridae, indicadores forenses, cerdos domésticos,estados de descomposición.

INTRODUCCIÓN

El orden Coleoptera es el segundo de interés forense, con varios representantesnecrófagos. A nivel mundial, se conocen alrededor de 6000 especies y 200 génerosde escarabajos coprófagos (Halffter, 1991). Gran parte de esta fauna se encuentradistribuida en la zona tropical con más de 19,000 especies de Scarabaeidae descri-tas, varían grandemente en biología, ecología y comportamiento (Hanski y Cambefort,1991; Medina, et al., 2001; Byrd y Castner, 2010). En el caso específico de Pana-má se han reportado 144 especies incluidas en 22 géneros (Howden y Young, 1981;Cambra, 2006).

Los miembros de esta subfamilia (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae)son conocidos como escarabajos del estiércol, debido a que la gran mayoríason coprófagos, tanto en el estado adulto como las larvas. Algunas especiespueden ser saprófagas, necrófagas (Cambra, 2006) o detrívoros, con larvasalimentándose de hongos o carcasas en descomposición (Smith, 1986; Marinoni,et al., 2001). Debido a su gran diversidad, constituyen una rica comunidad enla mayoría de los ecosistemas terrestres donde proveen funciones ecológicas yservicios tales como el ciclo de los nutrientes, fertilización del suelo, controlbiológico de plagas y secundario en la dispersión (Hanski y Cambefort, 1991,Nichols, et al., 2008). De su particular asociación con heces y/o carroñas demamíferos u otros vertebrados, surge su modo especial de reproducción, asícomo a las otras múltiples estrategias de aprovechamiento de la materia orgá-nica para su alimentación (Halffter y Matthews, 1966; Halffter y Edmonds,1982).


En otros países, los Coleoptera han recibido especial atención por su potencialcomo indicadores forense, estimulado investigaciones específicas acerca de supapel sobre carcasas (Carvalho y Linhares, 2001; Centeno, et al., 2002;Kimberly, et al., 2005; Velásquez, 2008). Particularmente, el de las especiesnecrófagas y/o depredadoras debido a que pueden proporcionar informaciónútil desde el punto de vista forense, especialmente relacionado a la estimacióndel intervalo postmortem (IPM) (Catts y Goff, 1992; Santos, et al., 2013). Otrafamilia que despierta cierto interés como indicador forense es la Histeridae,por su abundancia y porque sus especies son depredadores de larvas de mos-cas, fuente alimenticia abundantemente disponible sobre las carcasas (Smith,1986; Byrd & Castner, 2010).

A pesar de que los escarabajos coprófagos han sido mundialmente estudiados,como indicadores de calidad de ambientes, es poco o casi nada lo que se cono-ce sobre su papel como indicadores forenses o asociados con carcasas decerdos en nuestro país. Por esta razón, nuestros objetivos se centraron en: 1)identificar las principales especies de Scarabaeidae e Histeridae que realizanalguna actividad biológica sobre las carcasas de cerdos domésticos y, 2) deter-minar si existe alguna asociación entre las principales especies de ambas fami-lias con los estados de la descomposición identificados.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó del 1 al 28 de febrero de 2007 en un área boscosa, próximaa edificaciones, en Fuerte Davis, provincia de Colón, República de Panamá,entre las coordenadas 9° 17’ N y 79° 54’ O, a 0 msnm (Fig. 1). Es una zona devida de Bosque Húmedo Tropical, según el sistema de zonas de vida desarro-llado por Holdridge (1967) y aplicado para Panamá por Holdridge et al. (1971).Según el Mapa de Vegetación de Panamá (ANAM, 2000), basado en el siste-ma de clasificación de la UNESCO, el área de estudio se encuentra dentro deltipo de vegetación de Bosque Siempre Verde Ombrófilo Tropical de TierrasBajas.

Dicha zona se caracteriza por presentar una precipitación anual que varía de1,850 a 3,400 mm, con temperatura media anual de 26 ºC. El área se ubicó a lolargo del camino, cerca de la pista nueva que está paralelamente al lago Gatún.


Figura 1. Localización de los sitios de muestreos en el área boscosa de Fuerte Davis

Figura 2. Cerdo en estado fresco, colocado sobre un embudoenterrado a nivel del suelo.

Se emplearon tres cadáveres de cerdos domésticos (Sus scrofa L), de 20 díasde edad y aproximadamente de 4.5 kg, los cuales se sacrificaron mediante unfuerte golpe en la parte frontal del cráneo. Posteriormente, se colocaron en elinterior de tres jaulas de madera, de 70 cm x 50 cm x 50 cm, forradas conalambre galvanizado de2 cm de ojo de la malla.Los cerdos fueron colo-cados a una distanciaaproximada de 50m en-tre sí, sobre embudosque se enterraron a ni-vel del suelo y en el ex-tremo inferior conteníanun frasco de vidrio conla solución Pampel´s,donde se recolectaronlos escarabajos que me-rodeaban por debajo delos cerdos (Fig. 2).


Los Scarabaeidae e Histeridae fueron monitoreados y capturados con redesentomológicas y pinzas de metal, a partir del segundo día de haber sido instala-dos los cerdos. Seguidamente, se registraban las actividades que los mismosrealizaban en el área y sobre los cadáveres. A partir del segundo día se proce-dió a retirar y a cambiar diariamente la solución Pampel´s, que contenía a losescarabajos atrapados. Las observaciones se realizaron de 1:00 p.m. a 3:00p.m. durante las dos primeras semanas y, a partir de la tercera semana, lasobservaciones se realizaban de 12:00 p.m. a 4:00 p.m, hasta cuando finalizó ladescomposición de los cerdos. Los escarabajos atrapados se colocaron en via-les de vidrio debidamente rotulados, para su posterior montaje en alfileresentomológicos y su posterior identificación.

Las especies de Scarabaeidae se identificaron con la ayuda de las claves pre-sentes en el trabajo de Howden & Young (1981). Mientras que los especímenesde Histeridae fueron identificados utilizando las claves de Almeida y Mise (2009).

Para la interpretación de los resultados se empleó un Análisis Univariado deVarianza simple (ANOVA), empleando el Programa Statistica 7, que sirvió paravincular a los especímenes de ambas familias con los estados de la descompo-sición de los cerdos, durante los 28 días que duró el estudio.

RESULTADOS

En total, se capturaron 283 ejemplares incluidos en ocho géneros y en 11 espe-cies. La familia Scarabaeidae estuvo representada con nueve especies mien-tras que la Histeridae con dos. Las especies de Scarabaeidae más abundantesen los tres cerdos fueron Canthidium elegantulum y Ateuchus candezei Harold1868, mientras que por Histeridae fue la morfoespecie Hister sp. (Cuadro 1).Durante el presente estudio se reconocieron cuatros estados de descomposi-ción, de acuerdo con la descripción empleada por Early y Goff (1986): fresco,hinchazón, pudrición y restos secos.

La comparación entre los cerdos evidenció mucha similitud entre las especiesque acudieron a realizar alguna actividad biológica. No obstante, se encontra-ron diferencias en la cantidad de individuos colectados, lo que pudiera estarrelacionado con la ubicación de los cerdos en los espacios. En el cerdo 1, secapturaron 61 especímenes. La morfoespecie de Histeridae más colectada fueHister sp., con 17 ejemplares, en tanto que por la familia Sacarabaeidae fueronCanthidium elegantulum con 10, Onthophagus acuminatus Harold y


Ateuchus candezei con 7 ejemplares cada una (Cuadro 2). Al tercer día ycuarto de exposición, en el estado de hinchazón, se recolectaron cuatro ejem-plares de Canthidium elegantulum y Onthophagus acuminatus, mientras que,en al quinto día, en el estado de pudrición, se registró la mayor recolecta deEuspilotus sp. y, al doceavo en el estado de restos seco se registró la mayorcaptura de Hister sp. (Cuadro 2).

En el cerdo 2, se capturaron 108 especímenes. La especie de Histeridae másabundante fue Hister sp. con 38 ejemplares, mientras que, por la familiaSacarabaeidae, lo fueron Ateuchus candezei y Canthon moniliatus con 21 y16 ejemplares, respectivamente (Cuadro 3). Al tercer día de exposición, en elestado de hinchazón, se recolectaron cuatro ejemplares de Canthidiumelegantulum e Hister sp., respectivamente; en tanto que al quinto y sexto día,en el estado de pudrición, se registraron las mayores recolectas de Ateuchuscandezei, con seis y siete ejemplares respectivamente. Seguidamente, al octa-vo y noveno día, en el estado de pudrición, se registraron las mayores recolec-tas de Hister sp. con 10 y 5 ejemplares respectivamente (Cuadro 3).

En el cerdo 3, se recolectaron 114 especímenes. Histeridae estuvo representa-da por Hister sp. y Euspilotus sp. con 21 ejemplares cada una, mientras que,para Sacarabaeidae, lo fueron Canthidium elegantulum con 27 ejemplares,Canthon moniliatus, Onthophagus praecellens Bates 1887, y Ateuchuscandezei, todas con 11 ejemplares cada una (Cuadro 4). Al tercer día de expo-sición, en el estado de hinchazón, se recolectaron tres ejemplares de Hister sp.y Onthophagus acuminatus, mientras que, al cuarto y sexto día, en los esta-dos de hinchazón y pudrición, se registraron las mayores recolectas deCanthidium elegantulum y Ateuchus candezei, con 4 y 5 ejemplares respec-tivamente. En tanto que, al onceavo y doceavo día, en el estado de restossecos, se registraron las mayores capturas de Hister sp. y Canthidiumelegantulum, con 11 y 6 ejemplares respectivamente (Cuadro 4).


Cuadro 1. Total de especies y el número de especímenes recolectados durante la des-composición de los cerdos domésticos.

Especies

Histeridae Hister sp

Euspilotus sp Scarabaeidae

Canthidium elegantulum

Ateuchus candezei

Canthon moniliatus

Onthophagus acuminatus

Onthophagus praecellens

Canthon aequinoctialis

Canthon sp.

Coprophanaeus telamon

Eurysternus foedus

Totales

Cerdo 1

17

13

10

7

4

7

0

1

1

1

0

61

Cerdo 2

38

7

15

21

16

4

0

4

2

1

0

108

Cerdo 3

21

21

27

11

11

9

11

1

0

0

2

114

Totales

76

41

52

39

31

20

11

6

3

2

2

283

La Fig. 3-3a, muestra el registro de los especímenes de Hister sp., destacándose lamayor presencia en estos en los estados de pudrición y restos secos. El análisisestadístico evidenció una correlación significativa con los estados de descomposi-ción y los días de exposición (F=9,78; gl= 3,8; P < 0.05).

Current effect: F(3, 8)=9.7794, p=.00472

Fresco Hinchado Putrefacción Resto

Etapa

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30N

úmero de H

ister sp

Figura 3. Especímenes de Hister sp. recolectados durante los estados de la descomposición.


La Fig. 4, muestra el registro de los especímenes de Euspilotus sp., resaltando lamayor presencia en los estados de pudrición y restos secos. El análisis estadísticoevidenció que no hubo diferencias significativas entre la cantidad de ejemplares ylos estados de descomposición (F=3.03; gl= 3,8; p < 0.09).

Figura 4. Especímenes deEuspilotus sp., recolectadossobre los cuerpos de cerdosdomésticos.

La Fig. 5-5a, registra los especímenes de Ateuchus candezei, sobresaliendo lamayor colecta en los estados de pudrición y restos secos. El análisis estadísticodemostró diferencias significativas entre la cantidad de ejemplares y los estados dedescomposición (F =8.42; gl=3,8; p < 0. 007).



Etapa

-10

-5

0

5

10

15

20

Núm

ero de Euspilotus

sp



Etapa

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

Núm

ero promedio de

Ateuchus candesei

La Figura 5. Cantidad deAteuchus candezei que fue-ron capturados en los cuer-pos de cerdos domésticos.


La Fig. 6-6a, presenta el registro de los especímenes de Canthon moniliatus queexhibe la mayor recolecta en el estado de restos secos. El análisis estadístico evidenciódiferencias significativas entre la cantidad de especímenes y los estados de descom-posición (F= 11.23; gl= 3,8; p <0.003).



Etapa

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

Núm

ero promedio de

Canthon m

olinatus

Figura 6. Registro de losespecímenes de Canthonmoniliatus recuperados en losdiferentes estados de descom-posición.

La Fig. 7-7a, exhibe el registro de los especímenes de Onthophagus acuminatus,mostrando la mayor recolecta en los estados de pudrición y restos secos. El análisisestadístico evidenció que existen diferencias significativas entre el número de ejem-plares colectados y los estados de descomposición (F=6.43; gl=3,8; p <0.01).



Etapa

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

Núm

ero promedio de

Onthophagus acum

inatus Figura 7. Ejemplares deOnthophagus acuminatusrecuperados en los cuer-pos de cerdos domésticos.


La Fig. 8-8a, muestra el registro de los especímenes de Coprophanaeustelamon Erichson 1847, que exhibe la mayor recolecta en el estado de restossecos. El análisis estadístico evidenció que no existen diferencias significativasentre la cantidad de individuos atrapados y los estados de descomposición (F=1.83; gl=3,8; p <0.21).

Figura 8. Especímenes deCoprophanaeus telamonrecolectados durante la ex-posición de los cadáveres decerdos domésticos.

La Fig. 9-9a, presenta el registro de los especímenes de Eurysternus foedusGuérin-Méneville 1844, destacando la mayor recolecta en el estado de restossecos. El análisis estadístico que demostró que no existen diferencias significa-tivas entre el número de ejemplares y los estados de descomposición (F=1.00;gl=; 3,8; p <0.04).



Etapa

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0N

úmero prom

edio de Eurysternus foedus

Figura 9. Ejemplares deEurysternus foedus recolec-tados en los cadáveres de loscerdos domésticos.



Etapa

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

Núm

ero de Coprophanaeus telamon


La Fig. 10-10a, presenta el registro de los especímenes de Canthidium elegantulum,resaltando la mayor presencia en el estado de restos secos. El análisis estadísticoque evidenció que no existen diferencias significativas entre la cantidad de ejem-plares y los estados de descomposición (F=3.14; gl= 3,8; p< 0. 09).



Etapa

-10

-5

0

5

10

15

20

25

Núm

ero promedio de

Canthidium

elengantulum

Figura 10. Ejemplares deCanthidium elegantulum re-colectados durante la des-composición de los cadáve-res de cerdos domésticos.

La Fig. 11-11a, muestra el registro de los especímenes de Canthonaequinoctialis exhibiendo la mayor recolecta en los estados de pudrición yrestos secos. El análisis estadístico evidenció que no existen diferencias signi-ficativas para Canthon aequinoctialis entre la cantidad de ejemplares y losestados de descomposición (F= 2.00; gl= 3,8; p <0.19).



Etapa

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5N

úmero prom

edio de C

anthon aequinoctialis

Figura 11. Ejemplares deCanthon aequinoctialis recupe-rados en los cuerpos de cerdosdomésticos.


La Fig. 12-12a, presenta el registro de los especímenes de Canthon sp resaltandola mayor presencia en el estado de restos secos. El análisis estadístico evidencióque no existen diferencias significativas entre el número de individuos y los estadosde descomposición (F= 3.00; gl= 3,8; p <0.09).



Etapa

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

Núm

ero promedio de

Canthon

sp

Figura 12. Ejemplares deCanthon sp recolectados delos cuerpos de cerdos do-mésticos.

La Fig. 13-13a, muestra el registro de los especímenes de Onthophaguspraecellens, resaltando la mayor presencia en el estado de restos secos. Elanálisis estadístico evidenció que no existen diferencias significativas entre lacantidad de especímenes y los estados de descomposición (F = 1.00; gl= 3,8; p<0.44).



Etapa

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5N

úmero prom

edio de O

rtophagus praecellens Figura 13. Ejemplares deOnthophagus praecellensrecolectados sobre los cadá-veres de cerdos.


En total, se colectaron 283 especímenes, distribuidos en ocho géneros y en 11 espe-cies. Las especies más abundantes fueron: Hister sp (76) y Euspilotus sp (41)(Histeridae) y; Canthidium elegantulum (52), Ateuchus candezei (39) y Canthonmoniliatus (31) (Scarabaeidae) (Cuadro 1).

La colecta de 11 especies entre las dos familias de interés, en los 28 días quedemoró la descomposición de las carcasas, refleja una baja diversidad para lasdos familias, lo cual pudiera deberse al alto grado de alteración ambiental impe-rante en el sitio al momento del estudio. Con frecuencias los estudios de suce-sión tratan de evidenciar el perfil faunístico de un área o del número de espe-cies que pudieran servir como indicadoras forenses. En este sentido, algunosautores como Mise et al. (2007) registraron 112 especies, de las cuales 12 sonconsideradas de importancia forense. Carvalho et al. (2000) en el Estado deSão Paulo, registran 113 especies distribuidas en 26 géneros. Mientras queMise et al. (2010) reportan nueve especies de Scarabaeidae y 11 de Histeridaede interés forense.

En el presente estudio, el esfuerzo se centró en los miembros de las familiasScarabaeidae e Histeridae, por lo que es previsible las diferencias encontradascon otros estudios, donde sus autores trabajaron con la totalidad de los gruposde Coleoptera recolectados y, además, emplearon distintos métodos de colec-tas.

A destacar el hecho de que ocho especies, de las 11 reconocidas, ocurrieron en elestado de hinchazón (Cuadros 2, 3 y 4), lo que concuerda con lo reportado porSouza y Linhares (1997) quienes indican que los Coleoptera ocurren solo despuésdel segundo estado de descomposición. Este estado se evidenció al segundo día deexposición, coincidiendo con los primeros registros de Canthidium elegantulum yOnthophagus acuminatus (Cuadro 3).

La presencia de Histeridae sobre las carcasas en descomposición responde ala acción colonizadora de las moscas que ovipositan o larvipositan sobre cadá-veres recién colocados. Por lo que los primeros registros de Histeridae se danen el estado de hinchazón, pero no son fáciles de detectar porque permanecenocultos debajo de los cadáveres, entremezclados con la sustancia mucilaginosaevertida de los mismos. Los especímenes de Histeridae y Staphylinidae se con-sideran dentro de los principales depredadores de larvas y huevos de insectos,particularmente de Diptera Cyclorrapha (Mise et al., 2007). Centeno et al.,(2002) registran a los miembros de esta familia en el estado de pudrición.


El análisis estadístico realizado evidenció diferencias significativas entre elnúmero de especímenes y los diferentes estados de descomposición, por lo quelas especies Hister sp, Ateuchus candezei, Onthophagus acuminatus, yCanthon moniliatus exhibieron un marcado predominio en determinados esta-dos de descomposición de la carcasas. Así, por ejemplo, los especímenes deEuspilotus sp (Histeridae) predominaron en los estados de pudrición y restossecos. Lo cual coincide con lo reportado por (Kryzhavskij (1989) y Centeno etal. (2002) quienes registraron a los miembros de esta familia en el estado depudrición, mientras que Kimberly et al. (2005) la reportan en el estado derestos.

En relación a los Scarabaeinae, se encontraron nueve especies asociadas a loscadáveres de cerdos domésticos, de las cuales las especies Ateuchus candezei,Onthophagus acuminatus, y Canthon moniliatus evidenciaron diferencias signi-ficativas con los estados de descomposición.

De acuerdo con lo expuesto por otros autores, la presencia de este grupo estáfuertemente asociada a su preferencia alimentaria, es decir, al excremento de cier-tos organismos. Una forma, en que los escarabajos acceden a este recurso, escuando se rompe la pared abdominal de las carcasas y queda expuesto el materialintestinal de las mismas. Cambra (2006) reportó a las especies Canthonaequinoctiales Harold, 1868, Onthophagus acuminatus Harold, 1880, Ateuchuscandezei, Eurysternus plebejus Harold, 1880, y Onthophagus praecellens Ba-tes, 1887, asociadas con trampas de heces humanas. Durante el estudio se obser-varon especímenes de Ateuchus candezei y Canthon moniliatus formando bolasde excremento. Además, ambas especies resultaron más frecuentes en el estadode pudrición (Cuadros 2 y 3).

Algunas especies de Scarabaeidae muestran un amplio espectro alimenticio. Porejemplo, la especie Ateuchus candezei ha sido encontrada en frutos de palma (Gill,1991) y en trampa con heces de tapir (Tapirus) (Kohlmann, 1996). A. candezei hasido capturad con excremento de humano y en carcasas Halffter et al. (1992).Durante el estudio, los miembros de esta especie formaban bolas con materia fecal,las transportaban y las enterraban lejos de los cadáveres. Por otra parte, Howdeny Young (1981) han registraron a la especie C. moniliatus en carcasas de zarigüeya,pecarí, rata, serpiente, y perezosos; además de heces de monos, tapir, humanos,jaguarundí y roedores. Young (1981) reportó a C. moniliatus asociada a heces deiguana.


En cuanto a los especímenes de Onthophagus acuminatus, se recolectaronen bajas cantidades en los tres cerdos (Cuadro 1). Se observó que formabanbolas con el excremento de los cerdos, que seguidamente trasladaban a otrossitios. Esta especie ha sido observada volando durante el día a las 8:00 am y alas 6:00 pm (Gill, 1991). Howden y Young (1981) la reportan llegando a la luz,en cáscara de los frutos de Virola sp, en carcasas de zorra, zaíno y en ratas.En excrementos de coatí, mono congo, mono colorado, humano, manigordo ytapir. También Peck y Forsyth (1982) capturaron gran cantidad de especímenesutilizando trampas con excrementos humanos.

Los miembros de la especie Canthidium elegantulum se recolectaron en lostres cerdos en estudio, en cantidades bastante representativas, principalmenteen el cerdo 3, con 27 ejemplares (Cuadro 4). A pesar de estar bien representa-da en el sitio de estudio, el análisis estadístico no evidenció diferencias signifi-cativas (F=3.14; gl= 3,8; p< 0. 09). Fue más patente en los estados de restossecos. La misma se observó explorando restos de la carcasa por donde emana-ba la sustancia licuefacta. Medina et al. (2001) reportaron esta especie a unaaltura de 50 msnm.

En cuanto a los especímenes de la especie Canthon aequinoctialis, se reco-lectaron en pequeñas cantidades. De acuerdo con Howden y Young (1981),esta especie tiene actividad nocturna y un comportamiento rodador a la hora denidificar. La misma ha sido capturada en gran cantidad, durante la noche, entrampa con heces de humanos y de cerdos y, con trampa de intersección devuelo, dentro del bosque y en cacaotales. También se encontró en heces decaballos. Howden y Young (1981) la reportaron llegando a carcasas de conejopintado, pecarí y rata, y en heces de yaguarundí, humano, coatí y tapir. Ade-más, es la única especie del género que tiene actividad nocturna en Panamá.

En tanto que los miembros de la especie Onthophagus praecellens solo serecolectaron en el cerdo 3, (Cuadro 4), en bajas cantidades y principalmente enel estado de pudrición; fue frecuente observarlos debajo de la carcasa dondeaprovechaban para enterrarse. Esta especie se ha encontrado en excrementode humanos y de otros mamíferos y, muy frecuentemente en una gran diversi-dad de carcasas de animales silvestres, incluyendo serpientes. En Panamá, lamisma ha sido hallada en restos de coatí (Nasua sp) (Young 1981). Muestra uncomportamiento cavador a la hora de nidificar.


Los especímenes de Canthon sp se registraron en muy bajas cantidades (Cua-dros 2 y 3) en los estados de pudrición y restos secos.

Los miembros de la especie Coprophanaeus telamon corythus también estuvie-ron pobremente representados en las carcasas. Esta especie es coprófaga y puedeemplear recursos de carcasas de diferentes tamaños; al contactar los fragmentos,los individuos son capaces de empujarlos a cierta distancia, para luego enterrarlosen galería de aprovisionamiento (Gámez et al., 2006).

Otros ejemplares que se registraron en bajas cantidades fueron los de la especieEurysternus foedus. De acuerdo con Escobar y Chacón de Ulloa (2000), estaespecie es típica de pastizales, provenientes de hábitats derivados de la actividadhumana.

La importancia de este tipo de estudios en cualquier país radica en que contribuyena conocer a la entomofauna cadavérica de ciertas localidades, ecosistemas y hábitatsparticulares. Conocer los patrones de sucesión contribuye a establecer una predic-ción de los grupos de insectos que acuden a un cadáver (Schoenly Reid 1987). Porello, la aparición de ciertas especies de insectos asociadas con los estados de des-composición nos proporciona una idea del tiempo transcurrido desde que el cadá-ver fue colocado en el sitio hasta su descubrimiento. De allí, la utilidad de estable-cer el perfil de la fauna de insectos locales o en una región geográfica específica,para poder establecer las potenciales especies indicadoras. Sin embargo, hay quetener en cuenta que el patrón de la sucesión de los insectos sobre un cadáver puedevariar por diversas razones; por ejemplo, por las condiciones ambientales (la tem-peratura, la humedad relativa, el tipo de vegetación, el pH del suelo, la estacionalidad),la región biogeográfica, el tipo de vegetación, de suelo y las circunstancias de lamuerte.

Por todo lo anterior, los resultados del presente estudio nos permiten sugerir que almenos cuatro especies (Hister sp, Ateuchus candezei, Onthophagus acuminatus,y Canthon moniliatus), pudieran ser consideradas potenciales indicadoras foren-ses, en casos donde los cadáveres se encuentren en estados avanzados de des-composición. Por lo que, en estos casos, es importante interpretar la composiciónheterogénea de las especies presentes, así como el número de individuos por espe-cie sobre el cadáver, para tratar de establecer el tiempo que tiene un cadáver en undeterminado sitio.


De la participación de los Coleoptera en los ecosistemas, rescatamos que sonuno de los grupos que presentan una amplia y extensa distribución en todos losecosistemas conservados y hábitats fragmentados, por lo que su sola presen-cia, ya sea en ambientes transformados o en ambientes no intervenidos, asegu-ra que deben ser tomados en cuenta en las investigaciones criminales.

CONCLUSIONES

En total, se capturaron 283 ejemplares entre las dos familias, incluidos en 11 espe-cies y en ocho géneros. La familia Scarabaeidae estuvo representada con nueveespecies e Histeridae con dos.

La especie de Histeridae más abundante en los cadáveres fue Hister sp. (76especímenes), mientras que por Scarabaeidae las especies más abundantes fueronCanthidium elegantulum (52 especímenes), Ateuchus candezei (39 especímenes)y Canthon moniliatus (31 especímenes).

Las especies Hister sp, Ateuchus candezei, Onthophagus acuminatus, yCanthon moniliatus, presentaron diferencias significativas entre la cantidad deespecímenes y los diferentes estados de descomposición, por lo que pudieran servircomo indicadores forenses.

Los poisbles indicadores forenses deben ser constantes y abundantes a través deltiempo y, además, realizar alguna actividad como la depredación de larvas o ali-mentarse de restos de tejidos o del excremento de los cadáveres en descomposi-ción.

La participación de los Coleoptera sobre cadáveres en estados de descomposiciónavanzados nos da una idea del tiempo transcurrido, por lo que su sola presencia, yasea en ambientes transformados o en ambientes no intervenidos, los hace potencia-les indicadores forenses.

SUMMARY

SCARABAEIDAE AND HISTERIDAE (COLEOPTERA) ASSOCIATEDTO DOMESTIC PIGS CARCASSES (Sus scrofa) IN FOREST ZONE OFFORT DAVIS, COLON PROVINCE.


The study was conducted in the province of Colon, Republic of Panama, with thepurpose of determining the main species of Scarabaeidae and Histeridae (Co-leoptera) associated to domestics pigs carcasses, that could serve as potential fo-rensic indicator in the more advanced stages of decomposition. Were sacrificedthree domestic pigs (Sus scrofa L.), of approximately 4.5 kg, and placed each pigon funnel and container buried with preservative, functioning as pitfall trap to cap-ture Coleoptera, supported also by manual collect. In total, 283 specimens werecaptured between the two families, including in eight genera and 11 species. TheScarabaeidae family was represented with nine species and Histeridae with two.The species of Histeridae more abundant in the corpses was Hister sp. (76 speci-mens), while in the Scarabaeidae the most abundant species were Canthidiumelegantulum Harold 1880 (52 specimens), Ateuchus candezei (Harold, 1868) (39specimens) and Canthon moniliatus Bates 1887, (31 specimens). These speciesshowed significant differences in stages of decomposition and create the possibilityin the future that they could be used as forensic indicators due to their presenceand abundance in the bodies, the predatory activity of larvae or by their copropha-gous and necrophagous habits in the more advanced stages of decomposition.

KEY WORDS

Coleoptera, Scarabaeidae, Histeridae, forensic indicators, domestic pigs, states ofdecomposition.

AGRADECIMIENTOS

A nuestro maestro y amigo, el Profesor Iván G. Luna (q.e.p.d.), el más sincero yeterno agradecimiento por su valioso y desinteresado apoyo durante la planificación,ejecución y los análisis e interpretación de los resultados, sin cuyo aporte no sehubieran alcanzado los objetivos propuestos en este estudio.



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Figura 3a. Ejemplar de Hister sp. Figura 5a. Ejemplar de Ateuchus candezei.

Figura 6a. Ejemplar de Canthon moniliatus. Figura 7a. Ejemplar de Onthophagus acumi-natus.

Figura 8a. Especie Coprophanaeus Telemon. Figura 9a. Especie Eurysternus foedus.


Figura 10a. Ejemplar de Canthidium elegan-tulum.

Figura 11a. Canthon aequinotialis.

Figura 12a. Canthon sp. Figura 13a. Onthophagus praecellens.

Cuadro 2. Cerdo 1. Especímenes colectados en los diversos Estados de Descomposición del Cadáver.

Especies/Días

Histeridae

Hister sp

Euspilotus sp

Scarabaeidae


Canthidium aequinoctialis

Canthon moniliatus

Canthon sp.



Ateuchus candezei

Coprophanaeus telemon

Eurysternus foedus

F

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

H

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

H

3

0

0

4

0

0

0

0

0

0

1

0

H

4

1

1

0

0

0

0

4

0

1

0

0

P

5

3

6

1

1

0

0

0

0

0

0

0

P

6

3

2

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0

1

1

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0

0

0

P

7

0

0

0

0

0

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0

0

1

0

0

P

8

1

2

0

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0

0

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0

2

0

0

P

9

1

0

0

0

2

0

0

0

2

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Estados de Descomposición: F: Fresco, H: Hinchado, P: Pudrición, R: Resto



Especies/Días

Histeridae

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Canthon moniliatus

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Especies/Días

Histeridae

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Euspilotus sp

Scarabaeidae



Canthon moniliatus

Canthon sp.



Ateuchus candezei


Eurysternus foedus

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Recibido: 11 de marzo de 2014.Aceptado: 15 de marzo de 2015.


4ETNOBOTÁNICA Scientia (Panamá), 2015, Vol. 25, N° 1, 63-102

EVALUACIÓN DEL CONOCIMIENTOTRADICIONAL DE LAS PLANTAS MEDICINALES

NATIVAS DE PANAMÁ

LIBARDO A. MARTÍNEZ1* Y DIONISIO A. OLMEDO2

1Centro de Básico General Zaida Zela Núñez, Guadalupe, La Chorrera.Departamento de Biología, Unidad de Ecología y Sistemática (UNESIS),

Herbario de la Pontificia Universidad Javeriana de Bogotá.2Facultad de Farmacia, Departamento de Química Medicinal

y Farmacognosia, Universidad de Panamá.*Autorcorrespondiente: e-mail: [email protected]

RESUMEN

Los indicadores de evidencias del conocimiento tradicional y del usodocumentado de las plantas medicinales son escasos en la Repúblicade Panamá. Esta investigación se realizó con el objetivo de evaluar elestado actual del conocimiento de las plantas medicinales nativas de laRepública de Panamá y su posible contribución en la atención de laspatologías prevalentes en el país. Al establecer el estado del conoci-miento se contó con la información establecida en 45 fuentes bibliográ-ficas especializadas que proporcionó las evidencias de los conocimien-tos etnobotánicos para un total de 1.245 especies botánicas que tienen,en alguna medida, un potencial medicinal, las cuales representan un12% de las aproximadas 10.444 especies de plantas reportadas en losdos herbarios más importantes de Panamá. La consulta de bases dedatos en línea especializada indica que 862 especies se consideran na-tivas, de las cuales 4 especies son reportadas como endémicas de Pa-namá (Blechum panamense Lindau, Aechmea allenii L.B. Sm.,Hylocereus polyrhizus (Weber) Britt. y Rose, y Psychotriapanamensis Standl.) cuya evidencia indica que dos especies cosmo-


politas poseen propiedades curativas. Los resultados indican que solo 65 especiescuentan con suficientes evidencias de usos etnobotánicos, las cuales podrían serrecomendadas a las autoridades de salud panameñas para que sean utilizadas comoalternativa en el tratamiento de las enfermedades de mayor prevalencia en el paísy ser parte del primer “Vademécum de plantas medicinales de Panamá”.

PALABRAS CLAVES

Conocimiento tradicional, Etnobotánica, Medicina Tradicional, Planta Medicinal,Plantas Nativas.

INTRODUCCIÓN

Las plantas son fuente de numerosos productos bioactivos con grandes variacionesestructurales diferentes, representando un depósito valioso de moléculas y son par-te del patrimonio cultural de la humanidad (Hostettmann et al., 2008). Histórica-mente los productos de origen vegetal han pasado de tener un papel hegemónico enel arsenal terapéutico occidental en un discreto segundo plano, para volver a tener,en las últimas décadas, una presencia cada vez mayor (Cañigueral et al., 2003),cuyo objetivo principal es lograr la cura o remediar los problemas de salud, queaquejan a los seres humanos. Su importancia no sólo radica en su potencialfarmacológico, sino también en el potencial económico que ofrecen a los paísestras su comercialización nacional e internacional (Burica Press, 2008).

Con el desarrollo de la química médica a comienzos del siglo XIX, las plantasfueron también la primera fuente de sustancias para producir medicamentos.En la actualidad, pese al increíble desarrollo de la química farmacéutica y delos fármacos derivados de plantas, éstas siguen teniendo una posición prepon-derante en la investigación, descubrimiento y desarrollo de fármacos(Hostettmann et al., 2008). Los productos que le confieren propiedades medi-cinales a las plantas, ya sea al ser utilizados en la medicina tradicional, comodroga vegetal o como producto fitoterapéutico, constituyen importantes recur-sos como alternativa al tratamiento de las enfermedades más comunes de lapoblación (Cáceres, 2006).

El concepto de planta medicinal, medicina tradicional o medicina de pueblos indíge-nas está estrechamente relacionado con la investigación etnobotánica, la cual seencarga de clasificar el manejo y utilización que le dan los seres humanos a lasplantas. La etnobotánica implica la investigación de la perspectiva que tiene una


población local del conocimiento cultural, y en pocos casos científicos, de las plan-tas y que se relaciona con la etnoecología, disciplina que se encarga del estudio delas relaciones de la gente con los aspectos del medio ambiente natural conferidos alos usos, simbolismos, rituales y otras prácticas, y la interrelación entre éstas y laspersonas (Martín, 2001; Schultes y Reis, 1995). El conocimiento, proporcionadopor los grupos étnicos en lo cultural, espiritual, social y económico sobre las plantas,ofrece un valor inmenso a la humanidad. Este conocimiento de la diversidad de lasplantas ha proporcionado genes valiosos que han equipado al ser humano con va-rios nuevos productos químicos para combatir muchas dolencias humanas. La di-versidad cultural es la fuente primaria de los aspectos utilitarios de las plantas; lamisma existencia de la diversidad cultural es directamente dependiente en diversi-dad biológica (Solís, datos no publicados)

Cerca del 25% del total de las prescripciones médicas en los países industrializadosestá representado por plantas medicinales, mientras que en los países en desarrolloel uso de las plantas representa el 80% del arsenal terapéutico (Sharapin et al.,2000). El uso de plantas, junto con múltiples estudios científicos, buscan corroborarsu efectividad, mostrando cierta eficacia clínica para varias enfermedades o condi-ciones; se asume que estos productos son seguros porque son naturales, aunquealgunos pueden ocasionar efectos adversos o tienen un potencial de interaccióncon otros medicamentos, si no son utilizados de una manera correcta (Llorach etal., 2007). En muchos países, la información sobre la utilización de especies vege-tales en la medicina se encuentra sistematizada y descansa en documentos regis-trados formalmente como parte de la correspondiente Farmacopea o Vademécumde Plantas Medicinales (Alfaro, 2009).

En las últimas dos décadas se han realizado diversos trabajos de investigaciónfarmacológica y taxonómica en la región de Centroamérica y el Caribe, para deter-minar la efectividad, eficacia, eficiencia y riqueza existente de las plantas medici-nales (Ocampo y Robles, 2005).

Las pocas investigaciones etnofarmacognósticas o etnobotánicas realizadas enPanamá han aportado información que proporcionan parte del conocimiento enmateria de investigación en plantas medicinales (Solís, datos no publicados). Eneste sentido, hay que poner especial interés en la literatura internacional actual,pues, aunque cuenta con gran cantidad de documentos sobre el uso de plantasmedicinales, muchas carecen de una base científica que indique las propiedadescurativas reales de las plantas medicinales (Alfaro, 2009).


Los problemas de salud y la difícil adquisición de medicamentos sintéticos por sualto costo han llevado a la humanidad a la búsqueda de la medicina tradicional. Esasí cómo el obtener conocimiento de las diferentes propiedades de las plantas me-dicinales ha vuelto a tener un auge acelerado. Cada día se ubica en un destacadolugar como una de las medicinas alternativas del futuro que garantizan eficacia,seguridad y bajo costo, siempre y cuando sea utilizada en forma adecuada y porpersonal calificado (Fonnegra y Jiménez, 2007).

En el ámbito de la investigación de la efectividad del uso del potencial de las plantasen el aspecto medicinal, es necesario tomar en cuenta los aportes de los estudiosetnofarmacológicos; dirigidos especialmente en la observación, identificación, des-cripción e investigación experimental de los componentes, efectos de drogas botá-nicas, aportes químicos y farmacológicos de los compuestos propios de las plantasmedicinales (Schultes y Reis, 1995).

La distribución natural de una especie medicinal en una región depende de lascaracterísticas biológicas. En el caso de especies medicinales introducidas en de-terminadas regiones, su distribución depende del ser humano, pero su adaptación adeterminadas regiones biogeográficas también depende de la propia especie y surelación con el ambiente (Ocampo; Martínez y Cáceres, 2007).

Por su gran riqueza florística y diversidad cultural, América Latina constituye unade las regiones del mundo más importantes desde el punto de vista etnobotánico yaque presenta centros de mega diversidad reconocidos y un alto número de especiesde plantas vasculares y no vasculares, siendo una de las regiones ecológicas másricas del planeta. Se ha demostrado la existencia y diversidad de grupos étnicos yrurales que interactúan con las plantas, lo cual se lleva a cabo a través de complejasrelaciones entre el conocimiento tradicional y el uso; el uso y manejo de la flora(Sanabria, 2011).

El propósito de este estudio consistió en hacer una evaluación del estado actual delconocimiento tradicional que existe de las plantas medicinales en Panamá, princi-palmente de aquéllas que son consideradas nativas con el fin de contribuir con lainformación obtenida y proponer su evaluación, utilización, divulgación y promociónen el tratamiento de las patologías prevalentes en el país.

En la actualidad, en Panamá existe una clara y marcada limitación en la informa-ción del uso adecuado de las plantas medicinales. Los principales indicadores de lafalta de información están enmarcados en los aspectos de la taxonomía de las


plantas, el manejo agronómico de acuerdo con las necesidades de cada especie, laevaluación farmacológica y del uso tradicional de las plantas medicinales (Alfaro,2009).

El estado de la información que existe de las plantas medicinales panameñas hastael momento es un dato que, en la actualidad, no está definido y organizado. Lainformación aislada indica que dichas evidencias de información y resultados rela-cionados con la investigación de plantas medicinales del país no reposan en el terri-torio. Esto impide que la información esté al alcance de la comunidad científica y,en especial, la que investiga en Panamá.

La limitante del conocimiento tradicional crea grandes vacíos y constituye uno delos principales causantes del por qué no se utilizan las plantas medicinales nativas olos productos medicinales obtenidos de ellas como alternativa terapéutica en Pana-má. Como quiera que en la República de Panamá no se cuenta con una normativi-dad sobre las plantas medicinales, en este estudio el estado actual del conocimientoetnobotánico de las plantas medicinales de uso en el país se considera como verazde acuerdo con la confiabilidad de uso tradicional.

Investigación de la Flora de Panamá

Se estima que el 40% de la superficie de Panamá está cubierta por bosques natu-rales (ANAM, 2000). La flora de Panamá está constituida por aproximadamente10.444 especies, de las cuales 9.520 (91,15%) son plantas vasculares y las restan-tes 924 (8,85%) son no vasculares (Correa, Galdames y Stapf, 2004). SegúnMendieta (2005), el 14% (1.462) de las especies son consideradas como endémi-cas; 1.139 de éstas son vasculares (ANAM, 2008), la mayoría de las cuales no hansido investigadas para identificar su utilidad, por lo que se desconoce realmente elpotencial que existe en la flora panameña (Alfaro, 2009). Se calcula que las espe-cies foráneas corresponden a unas 296 especies (Alvarado et al., 2010). Las basesde datos de los herbarios de la Universidad de Panamá (PMA) y del InstitutoSmithsonian de Investigaciones Tropicales (SCZ) registran en la actualidad un nú-mero aproximado de 9.939 especies de plantas vasculares; sin embargo, este datocambia constantemente a medida que se revisa la información existente y las nue-vas colectas (Galdames, 2012).

La información de la diversidad de la Flora de Panamá ha sido publicada principal-mente por la revista Annals of the Missouri Botanical Garden desde 1981;estos volúmenes muestran la historia de las expediciones de recolección, principal-


mente las realizadas por John D. Dwyer desde 1934 hasta 1981 (Woodson y Schery,1943-1981). En las últimas décadas la información de los estudios florísticos y am-bientales, como los publicados en el Catálogo de Plantas Vasculares de Pana-má realizado por la Universidad de Panamá y el Instituto Smithsonian de Investiga-ciones Tropicales (Correa, Galdames y Stapf, 2004) y los aportes de muestrasbotánicas a los herbarios panameños por parte de la Asociación Nacional para laConservación de la Naturaleza, la Autoridad del Canal de Panamá y la AutoridadNacional del Ambiente han incrementado la información de la diversidad florísticadel territorio (Galdames, 2012).

Al considerarse el Istmo de Panamá como un puente biológico entre Norteaméricay Suramérica, éste posee una riqueza floral propia, lo que motivó que, desde iniciosdel siglo XVIII, se dieran las primeras evaluaciones de la Flora de Panamá, que secompletó en 1980 (Woodson y Schery, 1943-1981), mientras nuevas especies seencuentran con frecuencia (STRI, 2013).

Algunas de estas especies poseen interés científico al ser consideradas endémicas,por no conocerse la especie en nuestro país, o ser considerada especie amenazada(ANAM, 2008 y ACP, 2013).

Investigación de la Flora Medicinal Nativa de la República de Panamá

A nivel de trabajos y publicaciones abiertas al conocimiento general realizados conplantas medicinales, en especial las que son propias de nuestra región, son pocaslas que tienen que ver con las plantas nativas del entorno (Espinosa, 2013). Lasinvestigaciones más conocidas son las llevadas a cabo por la Universidad de Pana-má, en el Centro de Investigaciones Farmacognósticas de la Flora Panameña(CIFLORPAN), las cuales se enfocan, en un primer lugar, en trabajos etnobotánicoso etnofarmacológicos en comunidades campesinas, negras e indígenas, y en segun-do lugar, con estudios de bioprospección (Olmedo, 2012).

Los inventarios etnofarmacológicos sobre amerindios de las etnias: Guna, NgäbeBuglé, Emberá-Wounan y Teribes (Naso), según Gupta (2004), han identificadomás de 450 plantas que se usan en medicina tradicional, de las cuales Annonapurpurea L., Drymaria cordata (L.) Willd. ex Schult, Sphagneticola trilobata(L.) Pruski, Stizophyllum riparium (Kunth) Sandwith y Tetracera volubilis L.,son nativas de Panamá. Se ha podido demostrar, a través de investigaciones reali-zadas en el CIFLORPAN, que hay una buena correlación entre los usosetnobotánicos de algunas plantas panameñas y la actividad farmacológica observa-


da mediante estudios científicos lo que evidencia que estos usos etnofarmacológicospuede tener cierta validez científica (UP, 2013).

Los resultados más sobresalientes logrados en los proyectos multinacionalesfinanciados por la Organización de los Estados Americanos (OEA), la UniónEuropea (UE), la Fundación Internacional para la Ciencia, el Programa de Cien-cia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED) y el Programa InternacionalColaborativo de Grupos de Biodiversidad (ICBG), indican que la Flora de Pa-namá es, sin duda alguna, una fuente valiosa de moléculas líderes para la indus-tria farmacéutica, como fuente de gran cantidad de productos farmacéuticos-medicinales (Gupta, 2004).

En Panamá, como el resto de los países de América Central, existe una fuertetradición del uso de plantas medicinales y un creciente mercado, tanto para el con-sumo interno de los habitantes rurales y en las ciudades, así como para la exporta-ción. (Robles, Oliveira, y Villalobos. 2000).

Investigaciones puntuales con especies de la flora medicinal en Panamá, muestran,por ejemplo, que la raíz de la planta conocida vernacularmente como raicilla(Psychotria ipecacuana Brot. Standl.), se utiliza como emético mientras que lazarzaparrilla (Smilax aspera L.), se usa para tratar diversas enfermedades. Estasespecies han sido consideradas como plantas medicinales de gran importancia eco-nómica porque han sido objeto de exportaciones.

Otras plantas de interés son: la calahuala (Polypodium aureum L.), la cola decaballo (Equisetum bogotense Kunth.), el balo (bala o mata ratón, Gliricidia sepium(Jacq.) Kunth ex Walp.), el anamú o zorrillo (Petiveria alliacea L.), el cedrón(Simaba cedron Planch.), la sapigarda (Simaba polyphylla (Cavalcante) W.W.Thomas.) y la hierba de pasmo (Siparuna guianensis Aubl.) que se encuentranentre las más de doscientas especies reportadas como medicinales, constituyéndo-se en recurso con potencial para su cultivo a escala comercial (Burica Press, 2008).Las investigaciones y compilaciones, dirigidas por el Instituto de Investigación Agro-pecuaria de Panamá (IDIAP), muestran que algunas de sus colecciones fueronidentificadas tomando como base los nombres vernaculares o científicos de espe-cies que tienen su espacio en el mercado internacional; sin embargo, su clasifica-ción botánica no corresponde a las especies a las que se hace referencia. Un casoespecífico es la Salvia (Pluchea carolinensis Jacq.), una especie arbustiva que seutiliza comúnmente por la población para el alivio de neuralgias; su clasificación nocorresponde con la Salvia officinalis L., la cual es una especie comercializada a


nivel internacional, a la que se le atribuyen otros tipos de usos y no para el alivio deneuralgias; otro caso lo constituye el Tilo (Justicia pectoralis Jacq.), hierbasemirrastrera que es utilizada como relajante y calmante nervioso en la región deCentroamérica y del Caribe, la cual resulta totalmente diferente a la especie arbustivaTilia platyphyllos Scop., de clima templado, que es comercializada internacional-mente como calmante y relajante nervioso, propiedades que corresponden a Justi-cia pectoralis.

Estos y otros casos similares nos indican la necesidad que existe de orientar, demanera científica, el estudio de las especies que son consideradas o reportadascon propiedades medicinales, iniciando con la caracterización botánica, su es-tado del conocimiento científico, técnico, agrotecnológico y etnobotánico. ElIDIAP cuenta con una colección de trabajo, que incluye 40 especies de plantasregistradas como medicinales, las cuales están siendo caracterizadasbotánicamente, para proceder posteriormente a la generación de la informa-ción agronómica para el cultivo de aquellas con mayor potencial de mercadeo(Alfaro, 2009).

El uso de una correcta y aceptada nomenclatura de las plantas utilizadas en eltratamiento de enfermedades es de primordial importancia, puesto que una equivo-cada identificación taxonómica podría desencadenar una serie de problemas que,en muchos de los casos, pondría en riesgo la vida del que se le administre el trata-miento con esa planta (Alfaro, 2009).

Existe poca información en Panamá acerca de la aplicación y los usos de la fitoterapiaen la población general. Vale mencionar algunos estudios regionales realizados enHonduras donde se utilizan 11 especies de plantas medicinales, en tanto que, ennuestro país, la etnia Guna de la Comarca Guna Yala, ubicada en la región norestedel Istmo, todavía aislada en sus prácticas ancestrales, bien estructurada pese a sugran dependencia del turismo y de la economía panameña, sólo emplea 6 plantassobre un total de 90 especies que ésta utiliza, según el estudio etnobotánico deLlorach et al., 2007.

En un estudio realizado en la comunidad Emberá de Ipetí, en la región surestede la República de Panamá, se identificaron y caracterizaron taxonómicamente97 especies de plantas utilizadas en esta comunidad (Potvin y Barrios, 2004),donde más del 50% de la población consulta a médicos tradicionales (Potvin etal., 2005).


Panamá y la estrategia nacional de promoción de medicina tradicional

En la Estrategia Nacional del Ambiente, y particularmente en la EstrategiaNacional de Biodiversidad, establecida mediante Resolución de Gabinete Nº36, del 31 de mayo de 1999, se recopiló información que estaba dispersa envarias instituciones, así como también la que suministraron prominentes inves-tigadores cuya temática de investigación era el uso de plantas medicinales.Esta idea no ha enfatizado en la elaboración de proyectos que legislen el uso delas plantas medicinales y productos fitoterapéuticos en la actualidad, pues notoma en cuenta el aporte de información de las encuestas etnobotánicas a losdistintos grupos étnicos, comunidades rurales, indígenas y campesinas; mismaque además constituye un valioso aporte económico no cuantificado en las cuen-tas nacionales (Burica Press, 2008).

En el Código sanitario vigente, de 1947, no se contempla lo relacionado a lautilización, promoción, validación de las plantas medicinales; cabe destacar que,aunque se trabaja para reformar este código, en los planes tampoco se contem-pla el uso de las plantas medicinales (Código Sanitario, Ley 66, de 10 denoviembre de 1947, GO 10467, de 6 de diciembre de 1947; disponible en: http://www.css.gob.pa/CODIGO%20SANITARIO %20gaceta.pdf).

El plan para el desarrollo social y económico del gobierno panameño en la décadade 1980 aspiró a encontrar estrategias para promover y desarrollar las ofertascualitativas y cuantitativas en materia de servicios básicos de atención de saludprimaria. Para aquel entonces la práctica de la medicina tradicional era prohibidapor las leyes; sin embargo, dichas prácticas eran comunes en zonas rurales y urba-nas (Gupta, 1990).

En esta perspectiva, años después, luego de la tradicional burocratización del siste-ma, y con el fin de incorporar en el plan de salud alternativas tendientes a mejorarla calidad de vida de los panameños, el 10 de enero de 2001 se firmó la Ley 1 deMedicamentos y Otros Productos para la Salud Humana. Este aporte de relevanteimportancia legal, luego de una amplia discusión, fijó el marco para regular aspec-tos relacionados con el medicamento y otros productos utilizados en seres humanos(se incluyen los preparados con base en plantas que declaren propiedades terapéu-ticas). De la citada ley, se ha generado el Decreto Ejecutivo 178, que busca lareglamentación de la misma, para facilitar la ejecución de los diferentes temasenunciados y así poner en orden asuntos de primordial importancia para la salud yel uso de fármacos.


En Panamá, las autoridades son conscientes de que muchas personas utilizan lamedicina natural cuando las medicinas indicadas por los médicos no están disponi-bles o son muy costosas; sin embargo, en el frente gubernamental no se ha hechomucho para regular esta actividad.

En Bolivia, donde la industria de plantas medicinales es muy alta, en 2006, el gobier-no creó el Vice-Ministerio de Medicina Tradicional y Asuntos Interculturales. Encambio, en México, los salubristas han creado iniciativas para validar, evaluar laspropiedades de estas plantas medicinales y fomentar su difusión. Estas prácticashan sido avaladas por la Organización Mundial de la Salud (OMS), la cual cuentacon varios programas para promover la investigación y el uso de la medicina tradi-cional (Martínez, 2011).

PARTE EXPERIMENTAL

METODOLOGÍA

A partir de la lista de las 10.444 especies de plantas que se reportan en el Catálogode Plantas Vasculares de Panamá (Correa, Galdames y Stapf, 2004) y la basede datos del Herbario de la Universidad de Panamá, se organizó el listado de lasespecies de plantas medicinales de la República de Panamá.

La búsqueda de un potencial medicinal se realizó con la revisión de un total de 45fuentes bibliográficas de uso tradicional.

Para la elaboración del listado de las plantas medicinales vasculares (Fanerogamae)y no vasculares (Cryptogamae) de uso en Panamá, se consultó la literatura espe-cializada disponible, en primer lugar, en el Herbario de Plantas Útiles de Colombia,de la Pontificia Universidad Javeriana (HPUJ), en la ciudad de Bogotá, D.C., Co-lombia, entre el periodo de septiembre de 2010 a julio de 2011; en la BibliotecaInteramericana “Simón Bolívar”, de la Universidad de Panamá (UP), el Herbariode la Universidad de Panamá (PMA), el Centro de InvestigacionesFarmacognósticas de la Flora Panameña (CIFLORPAN), en la capital de Panamá,entre el periodo de agosto de 2011 a mayo de 2013, el inventario etnobotánico de losamerindios de Panamá elaborado por la Universidad de Panamá y las siguientesbases de datos nacionales e internacionales: The Plant List (http://www.theplantlist.org/); Trópicos (http://www.tropicos.org/); Dr. Ducke´s Phytochemicaland Ethnobotanical Databases (http://www.ars-grin.gov/duke/); Global BiodiversityInformation Facility-GBIF (http://data. gbif.org/welcome.htm) y GRIN Taxonomy


for Plants (United States Department of Agriculture USDA, Agricultura- ResearchService) (http://www.ars-grin.gov/).

Todas aquellas especies de las 10.444 que evidenciaron tener propiedades medici-nales mencionadas en las referencias bibliográficas, conformaron el listado de plantasmedicinales de Panamá.

Nomenclatura y caracterización taxonómica de las plantas medicinales dePanamá.

La nomenclatura científica para las especies estudiadas y sus sinónimos se verifi-caron en la base de datos The Plant List. Los nombres comunes o vernacularesfueron tomados de los mencionados en las referencias bibliográficas y la base dedatos GRIN Taxonomy for Plants.

La organización jerárquica y la categorización taxonómica para cada una de lasespecies de las Phanerogamae reportadas como medicinales de Panamá en estetrabajo se realizó según lo establecido en el sistema de clasificación APG III (Cha-se, 2009); según el orden jerárquico taxonómico establecido en este sistema APGIII no se contempla a las plantas no vasculares (Cryptogamae); la categorizaciónjerárquica y taxonómica para este grupo de plantas como medicinales de Panamáse estableció bajo los criterios del sistema de Cronquist (1988), ya que, en el marcode un sistema moderno de clasificación, ofrece información completa sobre lasfamilias de las plantas no vasculares, en el aspecto de su morfología, anatomíavegetativa, embriología, sustancias químicas, número de cromosomas y reconoci-miento de fósiles, además de ser consultado en los principales herbarios de Pana-má.

Plantas medicinales de uso en Panamá y su cobertura taxonómica

Para establecer el número de especies medicinales de la Flora de Panamá se orde-nó según la cobertura taxonómica de las especies Phanerogamae (Angiospermaey Gymnospermae) y Cryptogamae indicando el número total y el porcentaje queéstas representan dentro de cada grupo de cobertura taxonómica.

Para determinar el porcentaje de Familias botánicas de las Dicotiledóneas(Magnoliopsida) de uso medicinal en Panamá se confeccionó una tabla donde sepresentaron: el número total y porcentaje de especies pertenecientes a este grupobotánico.


Para establecer la representatividad de este grupo en términos de porcentaje serealizó un gráfico de pastel donde se presenta a las 10 familias Dicotiledóneas conmayor cantidad de especies representadas debido al número de representantes y elresto de las familias fueron sumadas para ser representadas en el gráfico como“Resto de las Dicotiledóneas”.

El mismo procedimiento se utilizó para determinar el porcentaje de familias botáni-cas de Monocotiledóneas (Liliopsida) siendo la representatividad de este grupomostrada en una gráfica de pastel e igualmente fue realizado para las familias delas plantas no vasculares (Cryptogamae).

Los datos se evaluaron por análisis de frecuencia de los resultados de los órdenesy familias respectivamente de las plantas medicinales nativas de Panamá.

La información de la distribución geográfica de las plantas medicinales de usoen Panamá se revisó a través de las bases de datos Global BiodiversityInformation Facility-GBIF (http://data.gbif.org/welcome.htm); Trópicos (http://www. tropicos. org/); GRIN Taxonomy for Plants (United States Departmentof Agriculture-USDA, Agricultural Research Service) (http://www.ars-grin.gov/); Colecciones Científicas en Línea del Herbario de la Universidad de Panamá(http://herbario.up.ac.pa/Herbario/index.php) y la colección de la flora de Pa-namá (Woodson y Schery, 1943-1981). Se consideró como confiable la distri-bución si la información en por lo menos 3 de las 5 bases era congruente.

Para la distribución de las plantas se tomaron en cuenta las regiones biogeográficasdel mundo (Neoártico, Neotrópico, Paleártico, Afrotropical, Indomalayo, Oceanía,Australasia y Antártico), según se indica en las bases de datos consultadas.

Se estimó con los datos obtenidos y de acuerdo a los parámetros, la distribucióngeneral de las plantas medicinales de Panamá. Además se estableció el porcentajede especies según su distribución geográfica y las plantas medicinales de uso enPanamá según su distribución geográfica particular.

La distribución de las plantas medicinales de Panamá en el territorio se expresó entérminos de reporte o no de las especies en cada provincia.

Esto se realizó principalmente con la consulta de referencias en las bases de datosdel Herbario de la Universidad de Panamá. En: http://herbario.up.ac.pa/ Herbario/inicio.php, y TROPICOS, Tropicos.org. Missouri Botanical Garden. En: http://


www.tropicos.org/, y de la Flora de Panamá publicada en la revista Annals of theMissouri Botanical Garden.

Se realizaron matrices cruzadas para analizar la distribución geográfica de las plan-tas medicinales nativas de Panamá, la evidencia de conocimientos etnobotánicossegún los rangos de evidencia (insuficiente, regular y suficiente) para los indicado-res de las evidencias etnobotánicas.

Las especies medicinales nativas de Panamá, que presentaron puntuación entre 5– 8, fueron catalogadas como especies con suficiente evidencia etnobotánica.

El análisis de los resultados para este trabajo se realizó con el programa esta-dístico IBM SPSS Statistic versión 20. Este programa es utilizado por la Uni-versidad de Panamá para analizar datos de presencia o ausencia, y expresarlos resultados en términos de frecuencias, porcentajes, porcentaje acumulado yanálisis de diagramas de Pareto. El programa analiza grandes grupos de datosy archivos sincronizados, con un margen de error que va desde 0,1 a 1,0, siendoindicado en los resultados como System*. Dependiendo del tamaño y númerode variables es capaz de realizar análisis con 2 millones de registros y 250.000variables.

Para analizar las variables entre sí se utilizaron diagramas de Pareto, los cuales sebasan en la “Ley 80-20”, la cual consiste en indicar que en un 20% de los factoreso causas de una variable analizada representan y se concentran en el 80% delefecto.

Se realizó un diagrama de Pareto para establecer la representatividad de los indica-dores de conocimiento tradicional de las plantas medicinales nativas de Panamá ypara establecer la representatividad de los órdenes y familias de especies medici-nales nativas de Panamá.


Como productos finales de esta investigación se logró determinar que, de las 10.444especies de plantas de Panamá, 1.245 especies son medicinales, según las eviden-cias obtenidas a partir de la búsqueda de uso medicinal en un total de 45 fuentesbibliográficas de uso tradicional. Se referenció que 862 especies son plantas medi-cinales nativas de Panamá, de las cuales 4 son endémicas para Panamá.


Con respecto a los usos etnobotánicos de las especies medicinales nativas de Pa-namá, se encontró que la mayoría de estas especies medicinales presentan conoci-mientos etnobotánicos referidos a los indicadores de la evidencia etnobotánica.

Al establecer el estado del conocimiento, los resultados indican que, en la actuali-dad, las plantas medicinales nativas de Panamá no cuentan con suficiente informa-ción del estado actual de conocimiento.

Se documentó y elaboró el listado general de las plantas medicinales de uso enPanamá con un total de 1.245 especies, 1.212 Phanerogamae, de las cuales 1.206son del grupo de las Angiospermae y 6 del grupo de Gymnospermae; y un total de33 Cryptogamae, las cuales son presentadas a continuación en el Cuadro 1., cadauna de ellas con su distribución geográfica, nombre científico aceptado, sinónimos(si los hay), nombres comunes, usos referenciados y fuentes bibliográficas y lacategorización taxonómica según el sistema APG III (Phanerogamae) y Cronquist(Cryptogamae).

Plantas medicinales de uso en Panamá y su cobertura taxonómica

El Cuadro 1 y la Figura 1 presentan el número de especies de plantas medicinalesde Panamá según los grupos de cobertura taxonómica indicando los porcentajesque éstas representan dentro de cada grupo.

Cuadro 1. Flora de Panamá y número de especies medicinales de uso en el país.

FLO RA DE PANAM Á PH ANEROG AMAE M EDICINALES

NÚ

MER

O E

STIM

AD

O

DE

ESPE

CIE

S

NÚ

MER

O D

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E

CRYPTOG AMAE MEDICINALES

Dic

otyl

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Pina

les

Cyc

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es

Cya

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les

Equ

iset

ales

Hym

enop

hylla

les

Lyco

podi

ales

Poly

podi

ales

Sela

gine

llale

s

1.151 92,45

%

55 4,42%

3 0,24%

3 0,24%

3 0,24%

2 0 ,16%

4 0,32%

4 0 ,32%

18 1,45%

2 0,16%

10.444 9 .939 1.245

Total ANGIOSPERMA

E 1 .206

Total G YM N OSPERM A

E 6

Total CRYPTOGAM AE

33

Cobertu ra taxonóm ica de las especies Phanerogamae y Cryptogam ae de las plantas m edicinales de uso en Panamá.


Figura 1. Porcentaje de cobertura taxonómica de las especies Phanerogamaey Cryptogamae de las plantas medicinales de uso en Panamá.

Las Dicotyledonatae(Magnoliopsida) iden-tificadas comprenden1.151 (92,45%) de es-pecies medicinales deuso en Panamá. En elCuadro 2 y la Figu-ra 2 se presentan lasfamilias botánicas delas Dicotyledonatae(Magnoliopsida) don-de las familias Astera-ceae (Compositae) yFabaceae (Legumi-

Cuadro 2. Familias botánicas de las Dicotiledóneas (Magnoliopsida) y número de especies medicina-les de uso en Panamá.

ORDEN

AplialesAplialesArecalesAsteralesAsteralesBoraginalesBrassicalesBrassicalesBrassicalesBrassicalesBrassicalesBrassicalesCaryophyllalesCaryophyllalesCaryophyllalesCaryophyllales

FAMILIA

Apiaceae (Umbelliferae)AraliaceaeArecaceae (Palmae).Asteraceae (Compositae)CampanulaceaeBoraginaceaeBataceaeBrassicaceae (Cruciferae)CapparaceaeCaricaceaeMoringaceaeTropaeolaceaeAizoaceaeAmaranthaceaeBasellaceaeCactaceae

NÚMERO DEESPECIES

114139541911110411124213

PORCENTAJE

0,8840,3211,0447,6310,3211,5260,0800,8840,8030,3210,0800,0800,0801,9280,1611,044

nosae), representadas con 95 especies respectivamente, son las familias con elmayor número de especies medicinales de uso en Panamá. El orden Asteralestiene el mayor número de familias botánicas identificadas con 99 familias (95Asteraceae (Compositae) y 4 Campanulaceae).


ORDEN

CaryophyllalesCaryophyllalesCaryophyllalesCaryophyllalesCaryophyllalesCaryophyllalesCaryophyllalesCelastralesChloranthalesCommelinalesCommelinalesCommelinalesCommelinalesCornalesCucurbitalesCucurbitalesCucurbitalesDillenialesDipsacalesEricalesEricalesEricalesEricalesEricalesEricalesEricalesEricalesFabalesFabalesFagalesFagalesFagalesGarryalesGentianalesGentianalesGentianales

FAMILIA

CalophyllaceaeCaryophyllaceaeMolluginaceaeNyctaginaceaePhytolaccaceaePolygonaceaePortulacaceaeCelastraceaeChloranthaceaeCommelinaceaeHaemodoraceaeHaemodoraceaeaPontederiaceaeLoasaceaeBegoniaceaeCoriariaceaeCucurbitaceaeDilleniaceaeCaprifoliaceaeCyrillaceaeEbenaceaeEricaceaeLecythidaceaePrimulaceaeSapotaceaeSymplocaceaeTheaceaeFabaceae (Leguminosae)PolygalaceaeBetulaceaeCasuarinaceaeFagaceaeIcacinaceaeApocynaceaeGentianaceaeLoganiaceae

NÚMERO DEESPECIES

1514691121211217126851185251195211114429

PORCENTAJE

0,0800,4020,0800,3210,4820,7230,0800,0800,1610,9640,0800,0800,1610,0800,5620,0802,0880,6430,4020,0800,0800,6430,4020,1610,4020,0800,0807,6310,1610,0800,0800,0800,0803,5340,1610,723


ORDEN

GentianalesLamialesLamialesLamialesLamialesLamialesLamialesLamialesLamialesMagnolialesMagnolialesMalpighialesMalpighialesMalpighialesMalpighialesMalpighialesMalpighialesMalpighialesMalpighialesMalpighialesMalpighialesMalpighialesMalvalesMalvalesMyrtalesMyrtalesMyrtalesMyrtalesMyrtalesMyrtalesOxalidalesOxalidalesOxalidalesOxalidalesPiperalesPiperales

FAMILIA

RubiaceaeAcanthaceaeBignoniaceaeGesneriaceaeLamiaceae (Labiatae)PlantaginaceaeScrophulariaceaeSiparunaceaeVerbenaceaeAnnonaceaeMyristicaceaeCaryocaraceaeChrysobalanaceaeClusiaceae (Guttiferae)ErythroxylaceaeEuphorbiaceaeHypericaceaeMalpighiaceaePassifloraceaeRhizophoraceaeSalicaceaeViolaceaeBixaceaeMalvaceaeCombretaceaeLythraceaeMelastomataceaeMyrtaceaeOnagraceaeVochysiaceaeBruneliaceaeConnaraceaeCunoniaceaeOxalidaceaeAristolochiaceaePiperaceae

NÚMERO DEESPECIES

5326361324211418133171453114112835341041088213141427

PORCENTAJE

4,2572,0882,8921,0441,9280,1610,8840,3211,4461,0440,2410,0800,5621,1240,4022,4900,0800,3210,8840,1610,6430,2410,4022,7310,8030,3210,8030,6430,6430,1610,0800,2410,0800,3211,1242,169


ORDEN

PoalesPoalesPoalesPoalesProtealesRanunculalesRanunculalesRanunculalesRosalesRosalesRosalesRosalesRosalesRosalesSantanalesSantanalesSapindalesSapindalesSapindalesSapindalesSapindalesSapindalesSaxifragalesSolanalesSolanalesVitalesZingiberalesZingiberalesZingiberalesZingiberalesZingiberalesZingiberalesZygophyllales

FAMILIA

BromeliaceaeCyperaceaePoaceae (Gramineae)RapataceaeProteaceaeMenispermaceaePapaveraceaeRanunculaceaeCannabaceaeMoraceaeRhamnaceaeRosaceaeUlmaceaeUrticaceaeLoranthaceaeOlacaceaeAnacardiaceaeBurseraceaeMeliaceaeRutaceaeSapindaceaeSimaroubaceaeCrassulaceaeConvolvulaceaeSolanaceaeVitaceaeCannaceaeCostaceaeHeliconiaceaeMarantaceaeMusaceaeZingiberaceaeZygophyllaceae

NÚMERO DEESPECIES

71224121421114261142191467831253343834173

PORCENTAJE

0,5620,9641,9280,0800,1611,1240,1610,0800,0801,1240,1610,4820,0801,1240,1610,0800,7231,1240,4820,5620,6430,2410,0802,0082,6510,3210,2410,6430,2410,3210,0800,5620,241


Figura 2. Cobertura taxonómica de las familias botánicas de las Angiospermae,porcentaje de especies de las Dicotyledonatae (Magnoliopsida).

Las Monocotiledóneas (Liliopsida) identificadas comprenden 55 (4,42 %) de lasespecies medicinales de uso en Panamá. En el Cuadro 3 y la Figura 3 se presen-tan las familias botánicas de las Monocotiledóneas (Liliopsida) donde las familiasAraceae y Dioscoreae tienen el mayor número de especies medicinales de uso enPanamá con un total de 17 y 8 especies respectivamente.

Cuadro 3. Familias botánicas de las Monocotiledóneas (Liliopsida) y número deespecies medicinales de uso en Panamá

ORDEN

AlismatalesAlismatalesAlismatalesAspargalesAspargalesAspargalesDioscorealesLilialesLilialesLilialesPandanales

FAMILIA

AlismataceaeAraceaeCymodoceaceaeAsparagaceaeIridaceaeOrchidaceaeDioscoreaceaeAlstroemeriaceaeAmaryllidaceaeSmilaceaeCyclanthaceae

NÚMERO DEESPECIES

217271281536

PORCENTAJE

0,1611,3650,1610,5620,0800,1610,6430,0800,4020,2410,482


Figura 3. Cobertura taxonómica, porcentaje de especies medicinales de uso en Panamá por familiasbotánicas de las plantas no vasculares (Cryptogamae).

El Cuadro 4 muestra la frecuencia de las plantas medicinales nativas de Pana-má dentro de las Dicotiledóneas, la categoría taxonómica de orden. En losórdenes Lamiales (91 especies), Gentianales (78 especies), Asterales (75 es-pecies), Fabales (73 especies) y Malpigiales (61 especies) se encuentra repre-sentada la mayor cantidad de todas las especies reportadas como medicinalesnativas de Panamá.


ORDEN

LamialesGentianalesAsteralesFabalesMalpighialesSolanalesCaryophyllalesPiperalesRosalesMalvalesSapindalesMyrtalesPoalesEricalesZingiberalesCucurbitalesAlismatalesPolypodialesBrassicalesMagnolialesBoraginalesRanunculalesArecalesAplialesCommelinalesAspargalesDillenialesDioscorealesOxalidalesPandanalesLilialesVitalesDipsacalesHymenophyllalesLycopodialesEquisetalesFagalesLauralesProtealesSantanalesZygophyllalesCelastralesChloranthalesCornalesCyathealesGarryalesPinalesTotales

FRECUENCIA

9178757361413533302827262622201917151414131210886666544333322222111111

862

PORCENTAJE

10,589,078,728,497,094,774,073,843,493,263,143,023,022,562,332,211,981,741,631,631,511,401,160,930,930,700,700,700,700,580,470,470,350,350,350,350,230,230,230,230,230,120,120,120,120,120,12100

PORCENTAJEACUMULADO

10,5819,6528,3736,8643,9548,7252,7956,6360,1163,3766,5169,5372,5675,1177,4479,6581,6383,3785,0086,6388,1489,5390,7091,6392,5693,2593,9594,6595,3595,9396,3996,8697,2197,5697,9198,1498,3798,6098,8499,0799,3099,4299,5399,6599,7799,88100,00

Cuadro 4. Frecuencia de las plantas medicinales nativas de Panamá dentro de las Dicotiledóneas.


El Cuadro 5 muestra la frecuencia de las plantas medicinales nativas de Panamádentro de las Monocotiledóneas y Dicotiledóneas para la categoría taxonómica defamilia. En las familias Asteraceae (Compositae) con 73 especies, Fabaceae(Leguminosae) con 71 especies y Rubiaceae con 42 especies se encuentra repre-sentada la mayor cantidad de todas las especies reportadas como medicinales na-tivas de Panamá.

Cuadro 5. Familias de plantas medicinales nativas de Panamá.

ORDEN

Asteraceae (Compositae)Fabaceae (Leguminosae)RubiaceaeApocynaceaeBignoniaceaeSolanaceaeMalvaceaePiperaceaeEuphorbiaceaeVerbenaceaeConvolvulaceaePoaceae (Gramineae)AraceaeAcanthaceaeBoraginaceaeCucurbitaceaeLamiaceae (Labiatae)AristolochiaceaeMoraceaeAmaranthaceaePassifloraceaeArecaceae (Palmae).GesneriaceaeUrticaceaeAnnonaceaeCactaceaeMelastomataceaeMenispermaceaeCapparaceaeEricaceaeBurseraceaeClusiaceae (Guttiferae)Costaceae

FRECUENCIA

737142302725242120171616141313131312121111101010999988777

PORCENTAJE

8,498,264,883,493,142,912,792,442,331,981,861,861,631,511,511,511,511,401,401,281,281,161,161,161,051,051,051,050,930,930,810,810,81

PORCENTAJEACUMULADO

8,4916,7521,6325,1228,2631,1633,9636,4038,7240,7042,5644,4246,0547,5649,0750,5852,0953,4954,8956,1657,4458,6159,7760,9361,9863,0264,0765,1266,0566,9867,7968,6169,42


PORCENTAJEACUMULADO

70,2370,9371,6372,3373,0273,7274,4275,1275,7076,2876,8677,4478,0278,6179,1979,7780,3580,9381,5182,0982,6883,1483,6184,0784,5485,0085,4785,9386,2886,6386,9887,3387,6888,0288,3788,7289,0789,4289,7790,0090,2390,4790,70

PORCENTAJE

0,810,700,700,700,700,700,700,700,580,580,580,580,580,580,580,580,580,580,580,580,580,470,470,470,470,470,470,470,350,350,350,350,350,350,350,350,350,350,350,230,230,230,23

FRECUENCIA

7666666655555555555554444444333333333332222

ORDEN

ScrophulariaceaeAdiantaceaeAnacardiaceaeBromeliaceaeDilleniaceaeDioscoreaceaeOnagraceaePhytolaccaceaeBegoniaceaeChrysobalanaceaeCommelinaceaeCyclanthaceaeErythroxylaceaeLecythidaceaeLoganiaceaeMeliaceaeMyristicaceaeMyrtaceaeRosaceaeSalicaceaeSapindaceaeApiaceae (Umbelliferae)AraliaceaeBixaceaeCaricaceaeMarantaceaeSapotaceaeVitaceaeAsparagaceaeCannaceaeCaprifoliaceaeCaryophyllaceaeCombretaceaeHeliconiaceaeLycopodiaceaeOxalidaceaePolygonaceaeSiparunaceaeZingiberaceaeAlismataceaeBasellaceaeCampanulaceaeConnaraceae


FRECUENCIA

2222222222222222222111111111111111111111111

PORCENTAJE

0,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,12

PORCENTAJEACUMULADO

90,9391,1691,4091,6391,8692,0992,3392,5692,7993,0293,2693,4993,7293,9694,1994,4294,6594,8995,1295,2395,3595,4795,5895,7095,8295,9396,0596,1696,2896,4096,5196,6396,7596,8696,9897,0997,2197,3397,4497,5697,6897,7997,91

ORDEN

CyperaceaeDavalliaceaeEquisetaceaeHymenophyllaceaeLoranthaceaeMalpighiaceaeOrchidaceaePapaveraceaePolygalaceaePolypodiaceaePontederiaceaeProteaceaeRhamnaceaeRhizophoraceaeRutaceaeSimaroubaceaeSmilaceaeViolaceaeVochysiaceaeAlstroemeriaceaeAmaryllidaceaeAspleniaceaeBataceaeBetulaceaeBlechnaceaeBrassicaceae (Cruciferae)CaryocaraceaeCelastraceaeChloranthaceaeCoriariaceaeCunoniaceaeCupressaceaeCyatheaceaeCymodoceaceaeCyrillaceaeDennstaedtiaceaeDryopteridaceaeEbenaceaeFagaceaeGentianaceaeHaemodoraceaeaIcacinaceaeIridaceae


ORDEN

LauraceaeLoasaceaeLythraceaeMolluginaceaeNyctaginaceaePlantaginaceaePrimulaceaeRanunculaceaeRapataceaeSymplocaceaeTheaceaeUlmaceaeZamiaceaeZygophyllaceaeTotales

FRECUENCIA

11111111111111

862

PORCENTAJE

0,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,120,12100

PORCENTAJEACUMULADO

98,0298,1498,2698,3798,4998,6198,7298,8498,9699,0799,1999,3099,42

*99,54

La Figura 4 presenta el análisis de diagrama de Pareto para las familias de lasplantas medicinales nativas de Panamá.


Distribución geográfica de las plantas medicinales de uso en Panamá

Se identificaron 862 especies nativas de la Flora de Panamá; 259, por su distribu-ción, son consideradas como foráneas (incluidas 153 especies que son cultivadasforáneas) y a 124 no se le pudo establecer concretamente su distribución geográfi-ca. En el Cuadro 6 y la Figura 5 se presentan las distribuciones geográficas de lasplantas de uso en Panamá, mientras que en el Cuadro 7 y la Figura 6 se desglosanpor provincias.

Cuadro 6. Distribución geográfica general de las plantas medicinales de uso en Panamá.

ESPECIES NATIVAS

Tot

al d

e pl

anta

s m

edic

inal

es d

e us

o en

Pa

nam

á

End

émic

a de

Pa

nam

á (E

)

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)

Nat

iva

de la

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Pa

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P)

Nat

ivas

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Sura

mér

ica

con

pres

enci

a (N

SP)

Foráneas y cultivadas foráneas

No determinada

su distribucion

(SD) 1245 4 0,32% 2 0,16% 21 1,69% 92 7,39% 629 50,52% 114 9,16% 259 20,80% 124 9,96%

Figura 5. Porcentaje de distribución geográfica general de las plantas


Cuadro 7. Distribución en el territorio de las plantas medicinales de uso en Panamá por provincias delpaís.

PROVINCIAPanamáChiriquíDariénColónCocléVeraguasBocas del ToroLos SantosTodo el territorioHerreraSin determinar o no establecido

PORCENTAJE18.0115.0712.6811.4810.039.917.814.644.163.992.22

NÚMERO DE ESPECIES63252944540335234827416314614078

Resultado de la distribución de las especies medicinales por provincia en la República de Panamá.

Figura 6. Porcentajes de distribución de las plantas medicinales de uso en Panamá por provincia.

En el Cuadro 8 y la Figura 7 se muestra la distribución de las especies de plantasmedicinales nativas de Panamá por provincia.


Cuadro 8. Distribución en el territorio de las plantas medicinales nativas de Panamá por provincias.

PROVINCIAPanamáChiriquíDariénColónVeraguasCocléBocas del ToroLos SantosHerreraTodo el territorioSin determinar o no establecido

PORCENTAJE17,4814,2613,1211,4010,8110,638,175,094,453,720,86

NÚMERO DE ESPECIES385314289251238234180112988219

Resultado de la distribución de las especies medicinales nativas de Panamá según la provincia en laRepública de Panamá.

Figura 7. Porcentajes de distribución de las especies de plantas medicinales nativas de Panamá porprovincia.

Las evidencias de conocimientos etnobotánicos, para las 862 especies de plantasmedicinales nativas, se representan en el Cuadro 9.


Cuadro 9. Rango de evidencias de conocimientos etnobotánicos para las especies medicinales nativasde Panamá.

Evidencias Rango de evidencias

Tradicional-etnobotánica Científicas Tecnológica Suficiente 65 83 13 Regular 21 436 24

Insuficiente 776 343 825

Los rangos de evidencias de conocimientos etnobotánicos se presentan en la matriz deevidencias etnobotánicas de uso de las plantas nativas de Panamá, categorizadas se-gún el rango de información según los indicadores de uso recopilados de la literaturaconsultada en: Insuficiente (de 0-2 indicadores), regular (3-4 indicadores) y Suficien-te (de 5-8 indicadores). Estos se muestran en el Cuadro 10 y la Figura 8. Se presen-tan los rangos de evidencia para las especies medicinales nativas de Panamá.

Cuadro 10. Rango de Evidencias de uso etnobotánico según el número de especies para las plantasmedicinales nativas de Panamá.

RANGO DE EVIDENCIA NÚMERO DE ESPECIES PORCENTAJE PORCENTAJE

ACUMULADO Insuficiente 776 90,03 90,03 Suficiente 65 7,54 97,57 Regular 21 2,43 100,00

Total 862 - - Resultado del rango de evidencias de uso etnobotánico de las plantas medicinales nativas de Panamá.

Figura 8. Porcentaje de evidencia de uso etnobotánico de lasplantas medicinales nativas de Panamá.

Las especies, que presen-taron suficiente informa-ción etnobotánica, se deta-llan en el Cuadro 11, sien-do las de mayor puntuacióncon respecto a la eviden-cia etnobotánica: Ambro-sia peruviana Willd.,Anacardium occidentaleL., Bixa orellana L.,Chryso-phyllum cainitoL., Eclipta prostrata (L.)

L., Furcraea cabuya Trel., Isertia haenkeana DC., Solanum pseudocapsicumL., Spondias mombin L. y Xanthosoma robustum Schott.


Cuadro 11. Especies medicinales nativas de Panamá con suficiente evidencia etnobotánica.

FAMILIA

Asteraceae (Compositae)Anacardiaceae

BixaceaeSapotaceae

Asteraceae (Compositae)Asparagaceae

RubiaceaeSolanaceae

AnacardiaceaeAraceae

Arecaceae (Palmae).BasellaceaeEricaceae

Fabaceae (Leguminosae)Menispermaceae

LecythidaceaeArecaceae (Palmae).

Asteraceae (Compositae)Poaceae (Gramineae)

CactaceaeClusiaceae (Guttiferae)

Coriariaceae

CucurbitaceaeApiaceae (Umbelliferae)Fabaceae (Leguminosae)

MyrtaceaeFabaceae (Leguminosae)

AraceaePolygonaceae

AraceaeAdiantaceae

Apocynaceae

Fabaceae (Leguminosae)Hymenophyllaceae

UrticaceaeUrticaceae

OrchidaceaeMelastomataceae

Papaveraceae

TOTAL DEEVIDENCIAS

8888888888777777766666

6666666666

6666655

RANGOS DEEVIDENCIAS

SuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficiente

SuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficiente

SuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficiente

NOMBRE CIENTÍFICO

Ambrosia peruviana Willd.Anacardium occidentale L.Bixa orellana L.Chrysophyllum cainito L.Eclipta prostrata (L.) L.Furcraea cabuya Trel.Isertia haenkeana DC.Solanum pseudocapsicum LSpondias mombin L.Xanthosoma robustum SchottBactris gasipaes H.B.K.Basella alba L.Befaria glauca Humb. & Bonpl.Cassia moschata KunthCissampelos grandifolia Triana & Planch.Couroupita guianensis AublManicaria saccifera Gaertn.Baccharis trinervis Pers.Cenchrus echinatus L.Cereus hexagonus (L.) Mill.Clusia minor L.Coriaria ruscifolia subsp microphylla(Poir.) L. E. SkogCucurbita ficifolia BouchéEryngium carlinae F. DelarocheErythrina fusca Lour.Eugenia florida DC.Mimosa pudica L.Monstera deliciosa Liebm.Muehlenbeckia tamnifolia (Kunth) Meisn.Philodendron guttiferum KunthPityrogramma calomelanos (L.) LinkStemmadenia donnell-smithii (Rose)WoodsonSwartzia simplex (Sw.) Spreng.Trichomanes elegans L.C. RichUrera baccifera (L.) Gaudich. ex Wedd.Urera laciniata Goudot ex Wedd.Vanilla odorata C. PreslAdelobotrys adscendens (Sw ) Triana.Argemone mexicana L.


SuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficiente

SuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficiente

SuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficienteSuficiente

55555555

55555555555

5555555

Asteraceae (Compositae)Menispermaceae

RubiaceaeBoraginaceaeDioscoreaceaeDioscoreaceae

SapindaceaeDilleniaceae

AraceaeEquisetaceae

ErythroxylaceaeLamiaceae (Labiatae)

BignoniaceaePoaceae (Gramineae)

PassifloraceaePassifloraceae

PiperaceaePhytolaccaceae

Rubiaceae

RubiaceaeLamiaceae (Labiatae)

SimaroubaceaeMalvaceae

CaprifoliaceaeSolanaceae

Asparagaceae

Cirsium mexicanum DC.Cissampelos pareira L.Coccocypselum hirsutum Bartl. ex DC.Cordia sebestena L.Dioscorea amazonum Mart. ex Griseb.Dioscorea mexicana Scheidw.Dodonaea viscosa (L ) Jacq.Doliocarpus olivaceus Sprague & R OWilliams ex Standl.Dracontium spruceanum (Schott) G.H. ZhuEquisetum bogotense KunthErythroxylum havanense Jacq.Hyptis verticillata Jacq.Jacaranda caucana PittierPanicum trichoides Sw.Passiflora foetida L.Passiflora vitifolia KunthPeperomia tenuipes Trel.Petiveria alliacea L.Posoqueria latifolia (Rudge) Roem.& Schult.Psychotria poeppigiana Müll. Arg.Salvia lasiocephala Hook. & Arn.Simarouba amara AublTriumfetta lappula L.Valeriana clematitis KunthWitheringia solanacea L'Hér.Yucca guatemalensis Baker

FAMILIA TOTAL DEEVIDENCIAS

RANGOS DEEVIDENCIAS

NOMBRE CIENTÍFICO

En el Cuadro 12, se detallan las especies que presentaron puntuación entre 3- 4, lo que las colocó dentro de las especies con regular evidencia etnobotánica.De éstas las especies con mayor puntuación: Avicennia germinans (L.) L.,Bougainvillea glabra Choisy, Capparis cynophallophora L., Cissus obliquaRuiz y Pav., Equisetum giganteum L., Isertia hypoleuca Benth., Oenotheraepilobiifolia Kunth, Oxalis barrelieri L., Triplaris americana L. y Zorniareticulata Sm.


DISCUSIÓN

Panamá, biogeográficamente, se localiza en el Neotrópico (ANAM, 1999), siendouno de los eslabones más importantes en el proceso de intercambio de especiesvegetales entre Norte y Suramérica; determinándose, así, los patrones fitogeográficosneotropicales observados hoy en día (Gentry, 1982). Se estima que la Flora dePanamá está constituida por 10.444 especies, de las cuales 9.520 son plantasvasculares y las restantes 924 son no vasculares (Correa, Galdames y Stapf, 2004)).Los Herbarios de la Universidad de Panamá (PMA) y del Instituto Smithsonian deInvestigaciones Tropicales (CSZ) registran en la actualidad un aproximado de 9.939especies (Galdames, 2012).

En cuanto a la nomenclatura científica aceptada para todas las 1.245 especiesconsideradas como medicinales, se conocen 1.086 sinónimos de estas especiessegún la Base de Datos The Plant List.

En el Cuadro 12. Especies con regular evidencia etnobotánica.

Familia

VerbenaceaeNyctaginaceaeCapparaceae

VitaceaeEquisetaceae

RubiaceaeOnagraceaeOxalidaceae

PolygonaceaeFabaceae (Leguminosae)

AnnonaceaeMenispermaceae

CyclanthaceaeBromeliaceae

MoraceaeDioscoreaceaeGentianaceae

ConvolvulaceaeOnagraceaeSalicaceae

Melastomataceae

Totalde

evidencias444444444433333333333

Rangosde

EvidenciasRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegularRegular

Nombre Cinetífico

Avicennia germinans (L.) L.Bougainvillea glabra ChoisyCapparis cynophallophora L.Cissus obliqua Ruiz & Pav.Equisetum giganteum L.Isertia hypoleuca Benth.Oenothera epilobiifolia KunthOxalis barrelieri L.Triplaris americana L.Zornia reticulata Sm.Annona cherimola Mill.Anomospermum reticulatum (Mart.) EichlerAsplundia albicarpa HammelBromelia karatas L.Brosimum utile (Kunth) OkenDioscorea trifida L. f.Gentiana sedifolia KunthIpomoea alba L.Ludwigia peruviana (L.) H. HaraMayna odorata Aubl.Miconia impetiolaris (Sw.) D. Don ex DC.


Estos datos son muy importantes ya que, para el caso de utilización de las plantasmedicinales, el no estar seguro de la correcta descripción y nomenclatura podríacausar equívocos perjudiciales en la salud a quienes se les administra la planta de lacual no se esté seguro de su descripción botánica. Si, al utilizar un sinónimo querefiere a una especie, subespecie, variedad o forma y no se toma en cuenta lanomenclatura aceptada, que la especie esté correctamente descrita, se conozca suubicación y condiciones ambientales podría agravar condiciones pre-existentes enlas personas que se le administra, o incluso, en el peor de los casos, causar lamuerte por intoxicación, reacción medicamentosa o unas reacciones alérgicas ad-versas (Alfaro, 2009).

La OMS señala que algunos de los efectos adversos de medicamentos se puedenpotenciar con el uso de productos herbarios que contengan plantas medicinales conuna identificación errada. (OMS, 2003)

Según los indicadores de evidencias de conocimientos etnobotánicos, establecidosen la metodología, las 1.245 especies de plantas medicinales de Panamá represen-tan el 11,92% del total aproximado de la Flora Panameña.

Las Dicotiledóneas muestran la mayor representatividad en cuanto al número deespecies medicinales y constituyen el 92, 45% del total de las especies de plantasmedicinales de Panamá; esto indica que dentro de este grupo taxonómico podemosencontrar la mayoría de las plantas que puedan actuar sobre los principales proble-mas de salud prevalente en la población panameña, mientras que lasMonocotiledóneas representan el segundo lugar en términos de porcentajes de es-pecies de plantas medicinales de Panamá, aunque solo exhiben un 4,42% del totalde las especies. Si tomamos en consideración su valor en relación al del resto de losgrupos taxonómicos que van desde el 1,45% al 0,26% de representatividad tal ycomo se indican en la sección de resultados.

Al comparar estos valores de cantidad de números de especies medicinales con losde los países vecinos, Colombia y Costa Rica, y tomando en cuenta las proporcio-nes de superficie boscosa de cada país, se observa que, por ejemplo, para Colombiase reportó en un estudio de evidencia de usos de plantas a nivel tradicional unas2.404 plantas de uso medicinal tradicional (Bernal, García y Quevedo (2011), casiel doble comparado con Panamá, y que en Costa Rica, en el mismo sentido decomparación, se registra que ellos poseen unas 600 especies de plantas medicina-les (Ocampo, 1997; Ocampo, Martínez y Cáceres, 2007), casi la mitad de las queposee Panamá. Esto coloca a Panamá en un punto intermedio del total de plantasmedicinales entre las tres naciones.


Los resultados dentro del grupo de los 43 órdenes de plantas con potencial medici-nal en Panamá, los cuatro con mayor cantidad de especies medicinales son losórdenes Lamiales (134 especies), Gentianales (108 especies), Asterales (99 espe-cies) y Fabales (97 especies) los cuales representan el 35,18% del total de plantasmedicinales de Panamá.

Este mismo patrón de resultados se registra, por ejemplo, para la República deColombia, donde los órdenes de Asterales, Fabales, Gentianales y Lamiales ocupanlos primeros lugares de un total de 77 órdenes de plantas con especies medicinales(Bernal, García y Quevedo (2011).

Al analizar el diagrama de Pareto, se observó que, dentro de las familias Asteraceae(Compositae), (73 especies), Fabaceae (Leguminosae), (71 especies) y Rubiaceae(42 especies), se encuentran representadas el 80% de las familias totales medici-nales de Panamá. Esto nos indica que, dentro de estas familias, habita la mayoríade la flora medicinal de Panamá.

Al comparar los datos obtenidos con nuestros vecinos fronterizos (Colombia y Cos-ta Rica), encontramos que, de las plantas medicinales reconocidas de uso en Co-lombia, las más frecuentemente mencionadas son la familia Asteraceae(Compositae), seguida de la Fabaceae (Leguminosae), Rubiaceae, Solanaceae,Lamiaceae (Labiatae), Euphorbiaceae, Piperaceae y Rosaceae, entre otras (Bernal,García y Quevedo (2011); en cambio, en Costa Rica, la más representada es lafamilia Asteraceae (Ocampo, 1997; Ocampo, Martínez y Cáceres, 2007). Estacomparación nos proporciona un excelente indicador del potencial para el estudiode las especies medicinales panameñas, ya que, con las informaciones recopiladaspor las naciones vecinas, se puede indagar la acción de las principales familias deplantas medicinales que en nuestro caso, corresponde a la Familia Asteraceae(Compositae).

La distribución natural de una especie medicinal en una región es determinada porlas características biológicas de la planta y su grado de adaptación ecológica. En elcaso de especies medicinales, introducidas en determinadas regiones, depende delser humano, pero su adaptación a determinadas regiones biogeográficas tambiéndepende de la propia especie y su relación con el ambiente (Ocampo; Martínez yCáceres, 2007).

Recientes evidencias geológicas demuestran que el patrón de cómo se originó ladistribución actual de las plantas neotropicales muestra también las notables con-


sistencias ecológicas de muchas taxas y su forma de vida (Gentry, 1982). Losresultados de la distribución geográfica de las plantas medicinales indican la distri-bución general de las plantas medicinales panameñas. Esta distribución se encuen-tra más representada en aquellas consideradas por su distribución a nivel geográfi-co como nativas con un total de 862 especies, para las cuales, según los conceptosutilizados, se estableció que existen 2 especies CO, 629 especies NP, 114 especiesNSP, 92 NMP y 21 NAP. Solo 4 especies se determinaron cómo endémicas dePanamá; esto no significa que el resto de las plantas listadas por la Resolución No.AG - 0051-2008, de la Autoridad Nacional del Ambiente (ANAM, 1999), comoendémica no tengan propiedades medicinales, solo que para nuestro trabajo deinvestigación, únicamente 4 especies han sido reportadas con propiedades medici-nales. En este caso, en particular estas 4 especies son mencionadas por Gupta(2004) y Olmedo (2010) como medicinales; estos solo hacen mención en su trabajocomo “Plantas de usos medicinal folclórico o tradicional”, no especifican sobre quépatología tienen efecto, ni si son nativas o no de Panamá.

En un estudio llevado a cabo en la comunidad Emberá de Ipetí, en la región deDarién, se identificaron y caracterizaron taxonómicamente 97 especies de plantasmedicinales utilizadas en esta comunidad (Potvin y Barrios, 2004), pero tampoco seespecifica cuántas son nativas de Panamá.

El resto de las 383 especies se catalogaron dentro las especies que son considera-das como Foráneas, introducidas, cultivadas (259 especies en total) y las 124 espe-cies cuya distribución no se conoce con certeza, pues la información es escasa o noexiste. La distribución general de plantas medicinales en el país indica que la mayorcantidad de especies se localizan en las provincias de Panamá, Chiriquí, Darién yColón. Este mismo patrón lo presentan las plantas consideradas como nativas. Elresultado está influenciado debido a que se realizaron más estudios de poblacionesde plantas en las regiones cercanas al Área del Canal, principalmente por las inves-tigaciones realizadas en el Monumento Natural de Barro Colorado (Panamá y Co-lón); Parque Internacional La Amistad (Chiriquí) (Correa y Valdespino, 1998) y,más recientemente, en el Parque Nacional Darién, (Espinoza, 2012; Olmedo 2012;UP, 2013).

La distribución geográfica particular en el territorio panameño de las plantas medi-cinales nativas y el país, considerado como puente biológico natural, influye en queencontremos plantas provenientes de las regiones continentales de Norte Américay Sur América. Por esta razón, Panamá, a nivel de Norteamérica y Centroamérica,tiene una buena posición en cuanto a su riqueza floral (ANAM, 2008 y ACP, 2013).


Otro factor que influyó sobre la distribución de plantas nativas es la historia geológicadel Istmo de Panamá, que por millones de años dio origen a variadas condiciones dehábitat con sus respectivos climas y regímenes de precipitación variados, lo cual hapermitido la adaptación y permanencia de varias especies. Ello se explica por di-versos factores abióticos que permitieron la diversidad de especies en Panamá(ANAM, 1999). Se calcula que, en Panamá, las especies exóticas y foráneas co-rresponden a unas 296 especies (Alvarado et al, 2010).

Hay que señalar que, aunque los datos de esta distribución de plantas en el territoriopanameño no se elaboró con el fin de determinar la ubicación de las especies me-dicinales, sino como dato de distribución de flora, estos representan la distribuciónprobable de la flora medicinal de Panamá (Espinoza, 2012).

En relación con el total de plantas medicinales que tiene Panamá, donde se incluyelas foráneas y cultivadas, al hacer la comparación entre el total de plantas medici-nales y las que son solo nativas de Panamá, nosotros distinguimos que la distribu-ción de estas últimas es poca, y que la representatividad de las especies de plantasmedicinales en Panamá está determinada por las que son foráneas, introducidas ocultivadas.

Los indicadores de evidencia de conocimiento tradicional, utilizados para la susten-tación etnobotánica, muestran que de las 862 especies nativas que indican algúnuso tradicional en la literatura, la cantidad de especies con suficiente información laconstituyen solo 65 especies de plantas medicinales, revelando la falta de evidenciade información que establezca el conocimiento tradicional lo cual refleja un bajoporcentaje de información existente para las plantas medicinales nativas de Pana-má.

Los inventarios etnofarmacológicos/etnobotánicos identificaron más de 450 plantasque se usan en la medicina tradicional; se ha podido establecer que hay una notablecorrelación entre los usos etnobotánicos de algunas plantas panameñas y la activi-dad farmacológica observada mediante estudios científicos. Ello evidencia que es-tos usos etnofarmacológicos pueden tener cierta validez científica, pero, en concre-to, no establecen un relación directa entre la información tradicional y el uso de lasplantas como fuente de curación (UP, 2013).


CONCLUSIONES

En esta investigación se identificaron y documentaron 1.245 especies medicinalesde uso en Panamá, de las cuales 862 son nativas del país, 2 son consideradas comocosmopolitas y 4 son endémicas (el 97,35% son plantas vasculares (Phanerogamae)y el 2,65% son plantas no vasculares (Cryptogamae)).

Las familias botánicas con mayor número de especies medicinales de Panamá son:Dicotiledóneas (Magnoliopsida): Asteraceae (Compositae) con 95 especies,Fabaceae (Leguminosae) con 95 especies, Rubiaceae con 53 especies yApocynaceae con 44 especies mientras que las Monocotiledóneas (Liliopsida):Araceae con 17 especies y Dioscoreaceae con 8 especies.

En las familias Asteraceae (Compositae), Fabaceae (Leguminosae), Rubiaceae,Bignonaceae, Apocynaceae, Solanaceae, Malvaceae, Piperaceae y Euphorbiaceae,se encuentra la mayor cantidad de especies que pueden ser utilizadas para atenderla mayoría de las enfermedades de mayor prevalencia en el país.

Solamente 4 especies del total de nativas se reportan como endémicas de Panamá(Blechum panamense Lindau, Aechmea allenii L.B. Sm., Hylocereus polyrhizus(Weber) Britt. y Rose y Psychotria panamensis Standl).

SUMMARY

EVALUATION OF TRADITIONAL KNOWLEDGE OF MEDICINALPLANTS FROM THE REPUBLIC OF PANAMA.

The evidence indicators of traditional knowledge and documented use of medicinalplants in the Republic of Panama is limited. This research was conducted to assessthe current state of knowledge of the native medicinal plants of the Republic ofPanama and its possible contribution for the treatment of the prevalent diseases inthe country. To establish the state of knowledge we used the information from 45specialized bibliographic sources that provided evidence of traditional for a total of1.245 species of plants that have in some measure a medicinal potential, whichrepresents 12 % of the approximated 10.444 plant species in Panama.

The query of specialized online databases indicates that 862 species are considerednative, of which 4 species are reported as endemic to Panama (Blechum panamenseLindau, Aechmea allenii L.B. Sm., Hylocereus polyrhizus (Weber) Britt. y Rose


and Psychotria panamensis Standl) and 2 as cosmopolitan species. The resultsindicate that only 65 species count with sufficient evidence of their ethnobotanistuses, which could be recommended to the authorities to be used as an alternative inthe treatment of the most prevalent diseases in the country and be part of the first“Vademécum of medicinal Plants of Panama.”


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AGRADECIMIENTOS

Al Programa Excelencia Profesional, de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación(SENACYT).

Al Instituto para la Formación y Aprovechamiento de Recursos Humanos (IFARHU).Al Profesor Henry Y. Bernal, de la Facultad de Ciencias, del Departamento de Biología y al Herbario

de Plantas Útiles de Colombia (HPUJ), de la Pontificia Universidad Javeriana, de Bogotá,Colombia.

Recibido: 21 de marzo de 2014.Aceptado: 30 de enero de 2015.


5QUÍMICA ANALÍTICA Scientia (Panamá), 2015, Vol. 25, N° 1, 103-114

EVALUACIÓN DEL QUITOSANO A PARTIRDEL GRADO DE DESACETILACIÓN

DE LA QUITINA

MARÍA PUERTA1, HECTOR MONTENEGRO2

Y DENIS VEGA MONTENEGRO3

1Universidad de Panamá.Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y Tecnología.

2Departamento de Química Orgánica. Email: hmontenegro @ yahoo.com.3Departamento de Química Analítica.

Centro de Investigación con Técnicas Nucleares. Email: denisines @ yahoo.es.

RESUMEN

Se realizó la evaluación del grado de desacetilación del quitosano aisladoa partir de cáscaras de camarón utilizando tres técnicas diferentes:valoración potenciométrica, espectroscopía infrarrojo y la espectroscopíade resonancia magnética nuclear de protón. Los resultados nos indicanque se puede utilizar cualquiera de los tres métodos para la evaluacióndel grado de desacetilación, dato importante en la evaluación de la calidaddel quitosano obtenido, por lo que la selección del método utilizadodependerá del acceso que se tenga al equipo instrumental especializado.

PALABRAS CLAVES

Quitina, quitosano, grado de desacetilación, potenciometría, infrarrojo,RMN, polímero.

INTRODUCCIÓN

La quitina es un polisacárido muy abundante en la naturaleza que seencuentra principalmente en crustáceos, insectos y hongos y posee


una estructura lineal de alto peso molecular constituida por unidades de N-acetil-D-glucosamina unidas por enlaces -D (1,4). Este polisacárido es altamente insolubleen agua, propiedad que limita sus aplicaciones; se disuelve rápidamente en ácidosconcentrados, en algunos fluoroalcoholes y soluciones al 5% de cloruro de litio, locual hace que sea una sustancia poco práctica para ser utilizada en estado líquido yademás en estado sólido presenta poca reactividad.

Otras propiedades relevantes de este biopolímero son su alto peso molecular y suestructura porosa, favoreciendo una elevada adsorción de agua. Se reporta que laquitina natural posee un grado de acetilación (DA), de 0,66; es decir, una de cadatres de sus unidades se encuentran desacetiladas (Gacén y Gacén, 1996).

La desacetilación parcial de la quitina da lugar al quitosano, que es la forma N-desacetilada y presenta mejores propiedades de reactividad y solubilidad. Esta for-ma se obtiene al sustituir los grupos acetamido por grupos amino, al tratar la quitinacon álcalis fuertes. Se ha descrito que el quitosano es el único polímero catiónicopseudonatural que, al poseer en su estructura una amina alifática primaria, es bási-co, forma sales con ácidos y origina polielectrolitos a pH menores de 6,5. Ello leconfiere al quitosano características especiales que lo hacen útil en una ampliagama de aplicaciones. Ha sido descrito como el biomaterial más versátil de la natu-raleza debido a que posee propiedades únicas, como lo son su biodegradabilidad,baja toxicidad y bajo costo; lo que se traduce en casi 200 aplicaciones en áreascomo biomedicina, biotecnología e industria alimentaria, entre otras.

El grado de desacetilación del quitosano varía desde un 60 % hasta un 90 % y lospesos moleculares que se reportan van desde 50 hasta 2000 kDa, atribuyéndoseesta heterogeneidad a la falta de control durante el procesamiento (Hernández,2004, López et al., 2010).

El criterio utilizado para distinguir entre quitina y quitosano es precisamente la solu-bilidad de este último en soluciones ácidas diluidas. El quitosano, por lo tanto, no esuna entidad química única y definida, sino que designa a una familia de polisacáridosque varía entre sí en su composición y tamaño molecular. Esta variabilidad se aso-cia especialmente a las condiciones del proceso de obtención.

Por este motivo, el grado de desacetilación es uno de los parámetros que se debenconocer para caracterizar una muestra de este polisacárido ya que tiene gran inci-dencia en sus propiedades.


El DA se define, entonces, como la fracción del total de unidades glucosídicas queestán acetiladas. A veces, la composición del quitosano se reporta en términos delgrado de desacetilación, DD (DD = 1 – DA) (Rodríguez et al., 2010).

Para la determinación del grado de acetilación se han reportado distintas técnicas,tales como la espectroscopía de infrarrojo, la espectroscopía de resonancia magné-tica nuclear (1H-13C-RMN), la primera derivada por espectroscopía UV, lapotenciometría y la conductimetría. Otras técnicas alternativas incluyen el análisiselemental, el análisis térmico, la cromatografía de permeación en gel y el dicroísmocircular (Hernández, I., 2004, Brugnerotto et al., 2001).

A través de este trabajo se desea demostrar la posibilidad de utilizar tres técnicasanalíticas para la determinación del grado de desacetilación del quitosano, dos delas cuales (IR y RMN) son técnicas instrumentales a las que tienen acceso unlimitado número de laboratorios en el país, en comparación con un método tradicio-nal (potenciometría), asequible a cualquier laboratorio de química. De esta mane-ra, los métodos aplicados deben proporcionar resultados comparables.

PARTE EXPERIMENTAL

Extracción de Quitina y Quitosano

La extracción de la quitina y quitosano se llevó a cabo a partir de cáscaras decamarones adquiridas en el mercado local (coordenadas geográficas: 08°57´00´´N´y 79°32´00´´W).

Se procedió a un lavado previo, luego a un proceso de desmineralización y final-mente a un proceso alcalino con control de temperatura riguroso para garantizar lareacción de derivatización de la quitina.

Evaluación del grado de desacetilación

La determinación del grado de acetilación (DA) de la molécula se realizó a travésde tres herramientas distintas: valoración espectroscopía infrarroja, valoraciónpotenciométrica, y espectroscopía de resonancia magnética nuclear.


Espectroscopía Infrarroja.

Para obtener el espectro IR del quitosano, se realizaron películas del mismo, prepa-rando una disolución al 1% con ácido acético 0,1 M. Luego, se vertió la disoluciónen una tablilla plástica y se dejó secar hasta la evaporación del disolvente. Una vezseca la película se extrajo de la tablilla y se procedió a leer la muestra por infrarrojo,empleando un espectrofotómetro Shimadzu FTIR Affinity.

Para confirmar su estructura, se considera como banda característica (AM) a aquellalocalizada a 1320 cm-1, correspondiente al estiramiento C-N del grupo amida (amidaIII) con línea de base = 1402-1478 cm-1 y como referencia (AR) a la banda locali-zada a 1420 cm-1 asignada a la deformación C-H y con línea de base = 1276-1348cm-1. Estas señales fueron propuestas por Brugnerotto y colaboradores (Brugnerottoet al., 2001), los cuales han reportado una correlación lineal que viene expresadapor la siguiente relación:

A1320/A1430 = 0,3822 + 0,03133 DA (%) R2 = 0,990

Así, el grado de acetilación se obtiene de la siguiente ecuación:

DA(%) = 31,92 (A1320/A1430) -12,20

Dichos autores proponen que esta calibración es válida para el rango entero de DAy para todo tipo de muestras, independientemente de la composición química, técni-ca, estado o estructura, ya que sus valores están de acuerdo a los DA determinadospor espectroscopía 1H-13C-RMN. Además, estos investigadores plantean que lasintensidades y las posiciones de las bandas elegidas no cambian ni con la humedadde la muestra ni con el tipo de puentes de hidrógeno existentes (Desbrières etal.,1996).

Valoración Potenciométrica.

La determinación del contenido de grupos amino en el quitosano se realiza por unatitulación potenciométrica ácido-base, la cual consiste en medir las variaciones delos valores de pH al titular una solución de quitosano (Hernández et al., 2009,Parada et al., 2004). El quitosano es disuelto en HCl y titulado con NaOH 0,1 M;valorada previamente con biftalato de potasio como patrón primario. La mediciónse realizó con un pH-metro metrom para registrar el pH tras la adición de cada mLde base. La adición se realizó en forma lenta y con agitación continua para homo-


geneizar la solución y evitar errores debidos a la posible precipitación del biopolímero.Como resultado se obtiene una curva de titulación con dos puntos de inflexión; ladiferencia entre las dos abscisas corresponde a la cantidad de ácido requerido paraprotonar los grupos amino del quitosano. La concentración del grupo amino estádeterminada por:

donde: y = punto de inflexión mayor, expresado en volumen;x = punto de inflexión menor, expresado en volumen;f = molaridad de la solución de NaOH;w = peso en gramos de la muestra y16,1 = valor relacionado con el peso equivalente del quitosano

Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear

Para preparar la muestra de quitosano, se procedió a pesar una muestra de quitosano,la cual se disolvió en acido clorhídrico diluido, se congeló y posteriormente se liofilizó.Luego se disolvieron 10 mg de la muestra en agua deuterada y se analizó porresonancia magnética nuclear, empleando un equipo marca Jeol Delta sistema eclip-se+ 400 FT NMR magneto OXFORD AS 400 con frecuencia de 400 MHz para 1H.(Desbrières et al.,1996, Porras et al., 2009, (Hernández et al., 2009). El grado deacetilación del quitosano se determinó utilizando las áreas de las señales a 2,1 ppm(perteneciente al metilo del grupo acetato) y las sumas de las áreas de las señalesque van de 3.2 a 4.2 ppm (pertenecientes a H2, H3, H4 H5, H6 y H6

1 del anillo de

glucosamina) en el espectro de 1H-RMN, de acuerdo con la siguiente fórmula(Desbrières et al., 1996, De Alvarenga, 2011):

16,1 (y - x)w f

% DA

=

2 x ACH3 x 100

A H2 - H6


La extracción de quitina-quitosano se realizó en un reactor de acero inoxidable,luego de un proceso previo de desmineralización. La concentración de álcali, tem-peratura y tiempo de reacción se optimizó con el propósito de reducir el número de

%NH1=


grupos acetilos en la molécula. La figura 1 muestra la diferencia estructural entre launidad repetitiva de la quitina y el quitosano.

OH

O

H

HO

H

HNH2H

OH

OH

O

H

HO

H

NHH

OH

CH3O

Quitosano

OH

O

H

HO

H

HNHH

OH

OH

O

H

HO

H

NHH

OH

CH3O

Quitina

OH

O

H

HO

H

HNHH

OH

CH3O

CH3On

Figura 1. Unidad repetitiva de la quitina y quitosano.

La determinación del grado de acetilación, definida como la fracción molar deunidades glucosídicas N-acetiladas, se corresponde con la hidrólisis en la que el iónhidróxido, fuertemente nucleofílico, ataca inicialmente al átomo de C carbonílicodel grupo amida mediante un mecanismo de adición nucleofílica-eliminación (Figu-ra 2).

OH

O

H

HO

H

NHH

OH

CH3O

n

OH

OH

O

H

HO

H

NH2H

OHn

+ CH3COO

H3C N

O

H

R

OH

H3C N

O

H

ROH CH3O

O

RN

H H+ CH3COO + RNH2

a

b

Caracterización química.

Análisis por espectroscopía infrarroja y resonancia magnética nuclear.

El espectro FTIR del quitosano (véase la Figura 3) muestra una banda a3400 cm-1 debida al estiramiento –OH, el grupo –NH2 aparece a 3200 cm-1; a 2900cm-1 se evidencia el estiramiento C-H, a 1650 cm-1 aparece la vibración de tensióndel C=O, a 1550 cm-1 se ve la frecuencia de torsión -NH2, a 1400 cm-1 la torsión –

Figura 2. Mecanismo de reacción propuesto para la reacción de desacetilación de la quitina. a)Reacción generalizada, b) Detalle del mecanismo de reacción.


CH2-, a 1300 cm-1 la vibración de tensión C-N, el estiramiento simétrico C-O apa-rece a 1100 cm-1 y el estiramiento C-O-C glucosídico se ve a las frecuencias 900,650 y 600 cm-1.

Así el grado de acetilación se obtiene de la siguiente ecuación

DA(%) = —————————— = 8,8%

De acuerdo con estos resultados, el grado de desacetilación del quitosano es de91,2%.

En el espectro de RMN del quitosano se observa un singlete a 2,0 ppm, correspon-diente a los protones del grupo metilo de la acetamida, el multiplete que se observaentre 3,12 ppm corresponde al H2 de la D-Glucosamina, el multiplete a 3,68 ppmcorresponde al H5 y H6 ́de la D-Glucosamina y el multiplete que está en 3.87 ppmpertenece a H3, H4 y H6 de la D-Glucosamina. El espectro de RMN se muestraen la Figura 4.

Figura 3. Espectro FTIR del quitosano obtenido.

(0,39/0,60) - 0,38220,03133


Para la determinación del grado de acetilación del quitosano utilizando las áreas delespectro de 1H-RMN se utiliza la siguiente ecuación:

% DA = —————— = 9,3%

De acuerdo con estos resultados el grado de desacetilación del quitosano es de90,7%.

Análisis por Potenciometría.

Los grupos amino en el quitosano se determinaron según el método de titulaciónque consistió en disolver el polímero en HCl diluido y la valoración de la mezcla conNaOH 0,1 M. Los resultados de la valoración (ver Figura 5), se registraron me-

Figura 4. Espectro de 1H-RMN de quitosano en D2O.

2 (1,0) x 10021,42


diante una curva de titulación que posee dos puntos de inflexión, cuyos valores seobtuvieron según el criterio de la primera derivada (dpH/dV) (Figura 6).

La diferencia entre los puntos de inflexión de la curva de titulación (V2-V1) corres-ponde a la cantidad de ácido necesario para protonar los grupos amino del quitosano(Figura 6).

Figura 5. Curva de titulación potenciométrica de una muestra de quitosano.

Figura 6. Curva de la primera derivada de la titulación potenciométrica deuna muestra de quitosano.

13.612.8

1211.29.68.8

87.26.45.64.8

43.224

1.60.8

0


Para determinar el grado de desacetilación de la muestra de quitosano, se procedióde la siguiente manera:

Peso de quitosano (w) = 0,0703 gMolaridad del NaOH (f) = 0,099 M y = punto de inflexión mayor (118 mL)x = punto de inflexión menor (114 mL)

Obteniéndose % NH2 = 90,7

CONCLUSIÓN

Se logró optimizar un proceso tecnológico para la producción de quitosano a partirde los exoesqueletos de camarones, luego de controlar todos los parámetros quepueden influir en la obtención de un producto de alta calidad.

La forma en que se lleva a cabo la desacetilación de la quitina ejerce un efectodirecto en la estructura, composición y distribución de las unidades del polímero, locual afectará sus aplicaciones.

La caracterización del quitosano por las técnicas empleadas RMN, FTIR ypotenciometría presentaron resultados similares con respecto al grado dedesacetilación, demostrando que cualquiera de las tres técnicas pueden ser utiliza-da con seguridad para esta determinación. Sin embargo, la selección de la mejortécnica analítica dependerá de factores como equipo, costo, tiempo de análisis,precisión y tratamiento de la muestra, entre otros. En el caso del análisis por FTIR,la limitante resulta en la homogenidad y espesor de la lámina de quitosano queconlleva a errores asociados a la línea base del espectro para su cuantificación.Adicionalmente, el secado de la misma tarda varios días.

En cuanto al análisis por RMN, la limitante es la solubilidad de la muestra en eldisolvente deuterado, pero una vez solventado este problema se realiza el análisisde manera rápida y precisa, razón por la cual es el método estándar de la ASTMpara la determinación del grado de desacetilación.

%NH2 = —————————— 0,099 M16,1 (118 mL - 114 mL)0,0703 g


El análisis potenciométrico conlleva más tiempo de análisis ya que se requiere pre-paración de los estándares y una titulación lenta para evitar que polimerice elquitosano. A pesar de esta desventaja; el análisis potenciométrico es la técnicautilizada cuando no se tiene acceso a instrumentación.

SUMMARY

EVALUATION OF CHITOSAN BASED ON THE DEGREE OFDEACETYLATION OF THE CHITIN

It was determined the evaluation of the degree of deacetylation of chitosan isolatedfrom shrimp shells by using three different techniques: potentiometric titration,infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance spectroscopy of proton.The results indicate that any of the three methods can be used for evaluating thedegree of deacetylation, important fact in evaluating the quality of the obtainedchitosan and the choice of the method used will depend on the access to specializedinstrumentation equipment.

KEYWORDS

Chitin, chitosan, degree of deacetylation, potentiometry, IR, NMR, polymer.

AGRADECIMIENTOS

Deseamos expresar nuestro agradecimiento a la empresa BIOCHS GREEN LABy al Centro de Investigación con Técnicas Nucleares (CITEN) ya que gracias a suapoyo se realizó este trabajo de investigación. A la Universidad de Panamá porfacilitar los laboratorios y equipos para la realización de este trabajo.



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PARADA, L.; CRESPIN, G.; MIRANDA, R.; KATIME, I. 2004. Caracterización de Quitosano porViscosimetría Capilar y Valoración Potenciométrica. Rev. Iberoam. Polim., 5(1): 1-16.

PORRAS, G.; CALVO, M.; ESQUIVEL, M.; SIBAJA, M.; MADRIGAL-CARBALLO, S. 2009.Quitosano N-Acilado con Cinamaldehído: Un Potencial Bioplaguicida Contra AgentesPatógenos en el Campo Agrícola. Rev. Iberoam. Polim., 10(3): 197-206.

RODRÍGUEZ HAMAMURA, N.; VALDERRAMA NEGRÓN, A; ALARCÓN CAVERO, H.;LÓPEZ MILLA, A. 2010. Preparación de Partículas de Quitosano Reticuladas conTripolifosfato y Modificadas con Polietilenglicol. Rev. Soc. Quím. Perú. 76 (4): 336-354.

Recibido: 26 de mayo de 2014.Aceptado: 28 de abril de 2015.

Cultivos Tropicales, vol. 25, núm. 3, 2004, pp. 9nstituto Nacional de Ciencias Agrícolas


OBITUARIO

El pasado 13 de mayo de 2015 falleció en laCiudad de Panamá el Dr. Cheslavo AlbertoKorytkowski Guillén. El profesor Korytkowskinació en la Ciudad de Arequipa, Perú, el 30 dejulio de 1941. Realizó sus estudios de ingenie-ría, maestría y doctorado en la UniversidadAgraria del Norte, Universidad Nacional Agra-ria La Molina y en la Universidad NacionalMayor de San Marcos en Lima, Perú. Desem-peñándose como profesor-investigador en lasdos primeras de ellas.El profesor Cheslavo Korytkowski, junto con los profesores Abdiel Adames(Q.E.P.D), Alberto Perdomo (Q.E.P.D), Diego Navas (Q.E.P.D) y Octavio Sousa(Q.E.P.D), fue fundador del Programa Centroamericano de Maestría en Entomo-logía de la Universidad de Panamá. Programa de maestría del que fue profesor-investigador hasta el momento de su deceso.

El profesor Korytkowski arribó a suelo panameño a inicios de la década del ochen-ta de la vigésima centuria, luego de ser seleccionado en un concurso internacionalpara dar forma al curriculum de una maestría en Entomología. A pesar de que losfondos obtenidos eran para crear una maestría con énfasis en entomología médica,el profesor Cheslavo, con aquella visión que siempre lo caracterizó, propuso unamaestría en Entomología con tres énfasis: Médica, Agrícola y General. La que, conpequeñas modificaciones, aun se mantiene funcionando por más de 30 años.

Agrónomo de formación, el profesor Cheslavo era una autoridad a nivel mundial enel llamado grupo de moscas de la fruta. Publicó decenas de artículos científicos yvarios capítulos de libros sobre este tema. Sus manuales de clases son la base demuchos de los cursos que se dictan actualmente en el Programa Centroamericanode Maestría en Entomología.

Educador incansable dedicó gran parte de su vida a la formación de profesionalesen la rama de la Entomología, los cuales se encuentran hoy laborando a través detodo el continente.

Abnegado profesional, el Dr. Cheslavo Alberto Korytkowski Guillén hoy nos dejaun legado en el campo de la Entomología el cual perdurará por siempre. Hastasiempre querido maestro, colega, compañero y amigo.


INSTRUCCIONES PARA LOS COLABORADORES

Política

El propósito de la Revista Scientia es publicar resultados de investigación originales einéditas, en ciencias básicas y tecnología. La Revista se reserva el derecho de aprobaro rechazar los trabajos presentados a su consideración. Los originales de los trabajosaprobados permanecerán en los archivos del Editor.

Los trabajos aceptados serán publicados bajo entendimiento de que el material presen-tado, o parte del mismo, no ha sido publicado previamente, ni tampoco esté siendoconsiderado para su publicación en otra revista, siendo los autores los únicos respon-sables por la exactitud y la veracidad de los datos y afirmaciones presentadas, y tam-bién por obtener, cuando el caso lo requiera, los permisos necesarios para la publica-ción de los datos extraídos de trabajos que ya estén en la literatura.

Todos los manuscritos presentados a la consideración de esta Revista serán evaluadospor especialistas que asesoran al Director y Editor, quienes juzgarán el contenido delos mismos, de acuerdos a su excelencia técnica y a las instrucciones editoriales vi-gentes.

Los nombres de los evaluadores serán mantenidos en estricta reserva; sin embargo,sus comentarios y recomendaciones serán enviados por el Editor a los autores para sudebida consideración. Una vez evaluado el trabajo, le será devuelto a los autores juntocon los informes del Editor y los evaluadores. El Editor se reserva el derecho deintroducir modificaciones, cuando lo juzgue conveniente.

La Revista publicará cada año un suplemento que contendrá los Índices de Materias yde Autores.

Las galeras serán enviadas a los autores, antes de la impresión final, para que se haganlas debidas correcciones.

Los artículos deben estar redactados en el idioma español, portugués o inglés. Losartículos redactados en otros idiomas deberán ser consultados con el Consejo Edito-rial.

Para todas las unidades utilizadas en el trabajo se adoptará el Sistema Internacional deUnidades de acuerdo con el informe publicado por la Organización Mundial de laSalud: Las Unidades SI para las Profesiones de la Salud, 1980.

Se espera que los artículos presentados contengan información novedosa y que estosrepresenten una contribución sustancial al avance de esa área del conocimiento. La


Revista también podrá publicar Notas y Comunicaciones cortas como una vía rápidade divulgación de resultados recientes de marcada relevancia científica, productode investigaciones en curso o terminadas; en estos casos, los autores deben es-cribir sus resultados en forma de párrafos, manteniendo al mínimo el uso defiguras, cuadros y subtítulos, sin excederse de 1500 palabras o su equivalente.Su aceptación y publicación final quedan a criterio del Director. Se recomiendareducir al máximo las notas al pie de página. Estas deben ser designadas consobrescritos arábicos en el orden en que parecen en el texto.

PRESENTACIÓN DE LOS ARTÍCULOS

CORRESPONDENCIA

Los manuscritos y toda correspondencia deberán ser dirigidos al Director de laRevista Scientia, Vicerrectoría de Investigación y Postgrado, Universidad dePanamá, Estafeta Universitaria, República de Panamá. Tel. 223-9985 y 264-4242.

TEXTO

El texto de los trabajos (incluyendo el resumen, las referencias bibliográficas y lasnotas, así como los cuadros e inscripciones de las figuras) debe ser presentado entriplicado (originales y 2 copias), escritas mediante el procesador de palabras Microsoftword e impreso a máquina a doble espacio, en tinta negra y en papel bond 22x28 cm.(8 ½” x 11"). El margen izquierdo debe ser de 4.0 cm (1.2") y el derecho de 2.5 CM.(1"). Los autores deben indicar en el texto, o mediante anotaciones al margen, lalocalización de las figuras, los cuadros, esquemas, etc.

En la primera página del artículo debe aparecer: el título en mayúsculas centradoseguido del primer nombre, la inicial y el apellido del autor (o autores) debida-mente espaciado del título también centrado. Seguidamente del (los) autor (es)debe aparecer la dirección postal completa de la Unidad Académica o institucióndonde fue realizado el trabajo. De ser posible, suministre el teléfono del autorprincipal por separado. Si la dirección actual de alguno de los autores fuera dife-rente de la anterior, indíquese en esta página colocando un número sobrescritosobre el nombre de ese autor y colocando la dirección en una nota de pie. Seentenderá que el primero de los autores mencionados será a quien se le enviará lacorrespondencia, a menos que se indique lo contrario. Inmediatamente despuésde la dirección postal debe aparecer el resumen en español seguido de un mínimode palabras o frases claves para el Índice de Materias.

Los subtítulos principales en el texto (v.g. RESUMEN, INTRODUCCIÓN, etc.)se colocarán en el margen izquierdo, pero con sólo la primera letra de cada pala-bra en mayúscula.


Cualquier otro subtítulo debe colocarse también al margen izquierdo, pero con sólo laprimera letra de cada palabra en mayúscula.

Cada página debe ser enumerada e identificada escribiendo el apellido del autor (es) yel año: (D’Croz, 2002); (v.g. Agrazal, 2 de 10).

Las referencias que se mencionan en el texto deben ir entre paréntesis con el apellidodel autor(es) y el año (D’Croz, 2002); Torres, Paredes y Averza (1997); (Díaz et al.,colaboradores, 2001).

ESTRUCTURACIÓN DEL MANUSCRITO

El manuscrito debe estructurarse de la siguiente manera: RESUMEN, PALABRAS OFRASES CLAVES, INTRODUCCIÓN, PARTE EXPERIMENTAL, RESULTADOS YDISCUSIÓN, CONCLUSIÓN, SUMMARY (resumen en inglés), REFERENCIAS BI-BLIOGRÁFICAS y AGRADECIMIENTO.

La selección del título conlleva una gran responsabilidad ya que debe reflejar en pocaspalabras la esencia del trabajo y debe facilitar la recuperación de la información perti-nente a través de sistemas computarizados.

RESUMEN

Todo artículo debe contener un resumen de no más de 200 palabras y debe describir,en forma concisa y precisa, el objeto de la investigación, así como los principaleslogros y conclusiones. Debe poder leerse y entenderse en forma independiente deltexto principal pero podrán citarse figuras, cuadros, etc., del texto. Se debe tenerpresente que el resumen será la parte más leida de su trabajo.

INTRODUCCIÓN

La introducción debe dejar claro el propósito de la investigación, los antecedentes y surelación con otros trabajos en el mismo campo, sin caer en una revisión exhaustiva dela literatura pertinente.

PARTE EXPERIMENTAL

Esta sección debe contener todos los procedimientos con el detalle suficiente delos pasos críticos que permita que el trabajo pueda ser reproducido por un perso-nal idóneo. Los procedimientos que ya estén en la literatura sólo deben ser cita-dos y descritos, a menos que se hayan modificado sustancialmente. Se debe in-cluir también el detalle de las condiciones experimentales bajo las cuales fueronobtenidos los resultados.



Los resultados pueden presentarse en forma de figuras, esquemas o cuadros; sinembargo, los resultados simples se pueden presentar directamente en el texto. Ladiscusión debe ser concisa y debe orientarse hacia la interpretación de los resul-tados.

CONCLUSIÓN

Esta sección debe incluir solamente un resumen de las principales conclusionesdel trabajo y no debe contener la misma información que ya ha sido presentada enel texto en el resumen.


Se debe utilizar el sistema de Harvard para las referencias bibliográficas, conel(los) apellido(s) del(los) autor(res) y la fecha de publicación en el texto, y ellistado de las referencias debe estar ordenado alfabéticamente, considerando so-lamente el apellido del primer autor citado para cada referencia.

El título de las revistas debe ser abreviado de acuerdo con algunas de las siguien-tes referencias: World List of Scientific Medical Periodicals (UNESCO, 2da

ed.) o Bibliographic Guide for Editors and Authors, The American ChemicalSociety (disponible en el Centro de Información y Documentación Científica ytecnológica de la Vicerrectoría de Investigación y Postgrado). Si la abreviatura dela revista no está listada en ninguna de estas publicaciones, se debe escribir eltítulo completo.

La exactitud de las referencias bibliográficas citadas es de la entera responsabili-dad del autor. Los trabajos no publicados pero formalmente aceptados para supublicación deben citarse «en prensa»; de otra forma, cítelos como «resultadosno publicados». Las «comunicaciones personales» deben indicarse en el texto eincluir fecha de comunicación y dirección de la persona.

Las referencias bibliográficas deberán aparecer ordenadas de la siguiente forma:

-Artículos científicos:

AGUIRRE, R.L., MARTÍNEZ, I.S. y CALVO, C. 1986. Mecanismos de laacción antiespasmódica intestinal de las flores de Matricaria chamonilla L.Rev. Biol. Trop., 27 (2), 189-201.


-Libros:

BUNGE, M. 2000. La investigación científica: su estrategia y filosofía.Colección “Convivium” No. 8. Barcelona: Editorial Ariel, S.A. 544 pp.

HOLMES, W.N. y DONALDSON, E.M. 1969, The body compartments andthe distribution of electrolytes. En: Fish Physiology. Eds: W.S. Hoar y D.Randall. Vol. 1, p. 1-89. Nueva York: Academic Press.

FARMACOPEA INTERNATIONAL. 1980, 3a. edición, Vol. I. Ginebra: Or-ganización Mundial de la Salud. 56 pp.

Harris, J. y Duncan, I.S. (Eds)1982. Constantes de disociación de ácidosorgánicos en solución acuosa. Londres: Butterwoth: págs. 234 y 296.

-Tesis:

LEÓN, A.J. 2002. Estructura Económica de Panamá. Tesis de Doctora-do, Universidad de Londres, Londres. 120 pp.

-Simposium-Seminario-Conferencia

MARINO, I.C. 2001. La problemática de la economía panameña. II Con-greso Científico Nacional, 2-4 diciembre. Universidad de Panamá. Resu-men N°. 28. (En manuscrito)

NAVARRO, S.G., VEGA, J. y SERRANO, I. Resultados no publicados.

AGRADECIMIENTO

Seguido de las referencias, puede incluir un párrafo breve de agradecimiento porapoyo económico, técnico o de cualquier otra índole.

ILUSTRACIONES

Las figuras (un original y dos copias) deben presentarse en su forma final para sureproducción; es decir en tinta china y en papel especial de dibujo de tamaño22x28 cm ( 8 1/2” x 11”). Cada figura debe estar acompañada de un título o unainscripción explicativa. No escriba ni el título ni la inscripción sobre la figura.


Los títulos y las respectivas inscripciones de cada figura deben ser escritos amáquina a doble espacio en hojas separadas en forma de listado. Detrás de cadafigura debe aparecer el nombre de los autores, el título del manuscrito, el númeroy una seña que indique la parte superior de la figura, todo esto escrito tenuementecon lápiz. Las ilustraciones pueden también presentarse en papel brillante de foto-grafía en blanco y negro. Las fotografías no deben ser menores de 10x12 cm(6”X4”). Cada ilustración (con su título e inscripción) debe ser inteligible enforma independiente del texto principal.

CUADROS

Los cuadros (un original y dos copias) deben ser utilizados solamente para pre-sentar información en forma más efectiva que en el texto. Deben poseer un títulobien descriptivo, el cual, junto con los encabezados de las columnas, deben des-cribir su contenido en forma inteligible sin necesidad de hacer referencias al textoprincipal. La misma información no debe ser reproducida en los cuadros y en lasfiguras. Se deben numerar en forma consecutiva (usando números arábicos) enel orden en que se citan en el texto. Las notas de pie en los cuadros se debenentrar en letra minúscula y se deben citar en el cuadro como sobrescrito.


SCIENTIARevista de Investigación de la Universidad de Panamá

Para correspondencia, canje o subscripcion dirigirse a:Centro de Información y Documentación Científica y Tecnológica

(CIDCYT)

Vicerrectoría de Investigación y Postgrado, Estafeta Universitaria,Universidad de Panamá, Panamá, República de Panamá.

Teléfono 264-4242; 262-6133, Ext. 309-310Fax (507) 264-4450

(507) 223-7282Correo electrónico: [email protected]

Tarifa (subscripcion anual):Personal en Panamá ................................................ B/.8.00Personal Exterior...................................................... US$12.00Institucional América Latina y el Caribe ................... US$16.00Institucional Resto del Mundo ................................... US$20.00

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A las personas o instituciones interesadas en recibir permanentemente la Re-vista Scientia, sírvanse completar el formato presente y junto con el mismoremitan giro o cheque (a nombre de Fundación Universidad de Panamá - Vice-rrectoría de Investigación y Postgrado). La tarifa incluye la subscripción anualcorrespondiente a dos números, incluyendo importe por correo._______________________________________________________________

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Dirección: _____________________________________________________

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Esta revista se imprimió en lostalleres de la Imprenta de la Universidad de Panamá

bajo la administración del Rector MagníficoDr. Gustavo García de Paredes

2015

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